-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein elektrisches Schaltelement. Solche Anordnungen umfassen oft eine Kontaktschaltkammer und zwei in der Kontaktschaltkammer angeordnete Kontakte. So ausgestaltete Schaltelemente werden zum Beispiel in Elektro- oder Hybridfahrzeugen eingesetzt, um die dort auftretenden hohen Ströme zu schalten. Dabei werden die zwei Kontakte durch ein bewegliches Überbrückungselement elektrisch miteinander verbunden. Beim Trennen der Verbindung tritt aufgrund der hohen Ströme und Feldstärken ein Lichtbogen zwischen einem Kontakt und dem Überbrückungselement auf, der brennbare Materialien, insbesondere Kunststoffe in der Kammer zu Ruß verbrennen kann. Dieser Ruß lagert sich in der Kammer an und kann aufgrund seiner elektrischen Leitfähigkeit zu Kurzschlüssen und Kriechströmen zwischen den beiden Kontakten führen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung für ein elektrisches Schaltelement bereitzustellen, bei der das Risiko für Kurzschlüsse und die Entstehung von Kriechströmen zwischen den Kontakten verringert sind.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung für ein elektrisches Schaltelement, bei dem eine Wand der Kontaktschaltkammer zwischen den zwei Kontakten wenigstens einen Isolationsschlitz mit einer quer zu einer Verbindungslinie zwischen den zwei Kontakten verlaufenden Öffnung aufweist.
-
Aufgrund der schlitzförmigen Ausgestaltung mit einer schmalen Öffnung kann eine beim Abreißen des Lichtbogens entstehende Druckwelle kaum in den Isolationsschlitz eindringen. Ferner werden tiefere Bereiche des Isolationsschlitzes durch höher gelegene Bereiche abgeschattet. Der entstehende Ruß kann also nicht in die tiefer gelegenen Bereiche des Isolationsschlitzes eindringen. Da der Isolationsschlitz quer zu einer Verbindungslinie zwischen den zwei Kontakten verläuft, werden die beiden Kontakte durch den Isolationsschlitz voneinander isoliert.
-
Die erfindungsgemäße Lösung kann mit den folgenden, jeweils für sich vorteilhaften und beliebig miteinander kombinierbaren Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen weiter verbessert werden.
-
Die Kontaktschaltkammer kann zumindest teilweise aus Kunststoff bestehen. Kunststoff lässt sich leichter verarbeiten als andere Materialien wie zum Beispiel Keramik oder Metall. Insbesondere kann die Kontaktschaltkammer vollständig aus Kunststoff bestehen, abgesehen von notwendigerweise elektrisch leitfähigen Teilen wie den Kontakten.
-
Der Isolationsschlitz kann zumindest abschnittsweise einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Ein solcher Querschnitt kann leicht hergestellt werden, beispielsweise mit einem einfachen Spritzgussverfahren. Auf aufwändige Hinterschnitte kann verzichtet werden. Bei einem U-förmigen Querschnitt liegen sich zwei parallele Wände gegenüber und werden von einem flachen oder abgerundeten Boden verbunden. In einer alternativen Ausgestaltung kann der Boden auch schräg zwischen den beiden parallelen Wänden verlaufen.
-
Um eine bessere Abschattung und/oder Isolationswirkung zu erzielen, kann der Isolationsschlitz zumindest abschnittsweise sich hinter der Öffnung erweitern. Dadurch kann eine rußfreie Fläche am Boden und an den Seiten des Isolationsschlitzes größer ausfallen und folglich eine höhere Isolationswirkung erzielt werden. Ein so ausgestalteter Isolationsschlitz kann jedoch schwieriger herzustellen sein, da zum Beispiel bei einem Spritzgussverfahren je nach Extraktionsrichtung Hinterschnitte notwendig sein können. In einer vorteilhaften Ausgestaltung verfügt eine erfindungsgemäße Anordnung an einem in einer Extraktionsrichtung liegenden Boden über einen Isolationsschlitz mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt. An den längs zur Extraktionsrichtung gelegenen Seiten weist der Isolationsschlitz einen Querschnitt auf, bei dem sich der Isolationsschlitz hinter der Öffnung erweitert.
-
Wenn sich der Isolationsschlitz hinter der Öffnung erweitert, kann die Öffnung des Isolationsschlitzes einen verjüngten Halsabschnitt bilden. Ein solcher Halsabschnitt kann die Abschirm- und Isolationswirkung weiter verbessern. Der Halsabschnitt kann sich mehr oder weniger weit entlang des Isolationsschlitzes erstrecken, bevor sich der Isolationsschlitz erweitert. Mit steigender Länge des Halsabschnittes kann die Druckwelle weniger gut eindringen.
-
Eine Normalenrichtung der Öffnung kann quer, insbesondere senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen den zwei Kontakten verlaufen. Eine so ausgestaltete Öffnung zeigt also nicht direkt auf einen der Kontakte. Dadurch bietet sie der Druckwelle eine geringere Angriffsfläche und die Druckwelle bzw. der Staub kann schlechter in die Öffnung eindringen.
-
Eine Normalenrichtung der Öffnung kann quer, insbesondere senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen der Öffnung und einem Kontakt verlaufen. Bei dieser Ausgestaltung bietet die Öffnung wieder eine geringere Angriffsfläche für die von dem Kontakt ausgehende Druckwelle, wodurch die Druckwelle und der Ruß schlechter in die Öffnung eindringen können. Die Normalenrichtung der Öffnung kann insbesondere auch von einem Kontakt weg zeigen. Dadurch wird die Abschirmwirkung noch weiter verbessert. Allerdings zeigt die Normalenrichtung dann oftmals zu dem anderen Kontakt hin. Deshalb ist es in diesem Fall vorteilhaft, wenn zwischen dem anderen Kontakt und der Öffnung weitere abschirmende Elemente wie Erhebungen oder Wände vorhanden sind.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich der wenigstens ein Isolationsschlitz zwischen den zwei Kontakten entlang der Wände um eine die Kontakte verbindende Linie herum. Dadurch können die zwei Kontakte effektiv voneinander getrennt werden.
-
Es können mehrere Isolationsschlitze vorhanden sein. Diese können parallel zueinander verlaufen.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein durchgängiger Isolationsschlitz vorgesehen. Insbesondere kann sich ein durchgängiger Isolationsschlitz ringförmig und/oder geschlossen um eine Verbindungslinie zwischen den beiden Kontakten erstrecken. Da eine Decke der Kontaktschaltkammer durch das Überbrückungselement abgeschattet sein kann, kann es daher ausreichend sein, wenn sich der Isolationsschlitz, insbesondere ein durchgängiger Isolationsschlitz, nur am Boden und an den Seiten erstreckt, insgesamt also U-förmig verläuft.
-
Um den entstehenden Ruß gezielt anzusammeln und dadurch die Rußbelastung in anderen Bereichen gering zu halten, kann die Wand und insbesondere der Boden der Kontaktschaltkammer zwischen den zwei Kontakten einen quer verlaufenden, breiten Sammelgraben aufweisen.
-
Der Sammelgraben kann zwischen einem Kontakt und einem Isolationsschlitz liegen. Dadurch wird der Isolationsschlitz gut abgeschattet und der entstehende Ruß wird durch die bei der Implosion des Lichtbogens in der Nähe des Kontaktes auftretende Druckwelle in den Sammelgraben, nicht aber in den Isolationsschlitz getragen. Insbesondere kann der Sammelgraben in den Isolationsschlitz übergehen, beispielsweise mit einer Stufe. Dies ermöglicht eine einfache Herstellbarkeit.
-
Eine Innenwand des Sammelgrabens, die an einer einem Kontakt näheren Seite des Sammelgrabens liegt, kann um den Kontakt herum verlaufen. Dadurch kann sichergestellt sein, dass der Sammelgraben seine Funktion erfüllt, egal in welche Richtung der Lichtbogen vom Kontakt wegwandert. Um zu erzielen, dass dabei immer eine gleichmäßige Abnutzung auftritt und der Sammelgraben nicht an einer Stelle gehäuft mit Ruß bedeckt wird, kann der Sammelgraben abstandsgleich um den Kontakt herum verlaufen, beispielsweise kreisförmig oder konzentrisch. Da der Lichtbogen meist nur in einen bestimmten Winkelbereich wandert, kann es ausreichen, wenn eine Innenwand des Sammelgrabens, die an einer einem Kontakt näheren Seite des Sammelgrabens liegt, nur teilweise um den Kontakt herum verläuft. Insbesondere kann dies im Bereich zwischen den beiden Kontakten sein.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Sammelgrabens weist eine Kante des Sammelgrabens, die an einer einem Kontakt näheren Seite liegt, eine Fase oder eine Abrundung auf. Im Gegensatz zu einer Kante mit einem rechten oder spitzen Winkel oder mit scharfen Kanten wird das Material an einer Fase oder einer Abrundung sehr viel schwerer durch den Lichtbogen abgetragen. Die Entstehung von Ruß wird dadurch verringert. Auch andere, in die Nähe des Lichtbogens kommende Kanten können abgerundet sein oder eine Fase aufweisen. Eine Fase ist dabei vorteilhaft, da sie leichter herzustellen ist als eine Rundung.
-
Die Kontaktschaltkammer kann durch eine von einem Boden in die Kontaktschaltkammer ragende Trennwand in zwei Teilkammern unterteilt sein, wobei jede Teilkammer einen Isolationsschlitz aufweist. Jedem Kontakt ist also ein eigener Isolationsschlitz zugeordnet. Dies erhöht die Isolationswirkung. Die Teilkammern können miteinander verbunden sein. Die Trennwand vergrößert zusätzlich die Kriechstrecke zwischen den beiden Kontakten, wodurch die beiden Kontakte noch besser voneinander getrennt sind. Da sich vor allem am Boden Ruß ablagert, ragt die Trennwand von dem Boden in die Kontaktschaltkammer. Dabei kann sich das Überbrückungselement über die Trennwand erstrecken. Die Trennwand kann nur halbhoch sein, um die Beweglichkeit des Überbrückungselements nicht einzuschränken. Zusätzlich kann die Trennwand auch von den Seiten in die Kontaktschaltkammer ragen. Dabei sollte jedoch eine Bewegbarkeit des Überbrückungselementes nicht eingeschränkt werden.
-
Die Isolationsschlitze können durch die Trennwand voneinander getrennt sein. Sie können insbesondere an die Trennwand angrenzen und/oder in diese übergehen. Dadurch ist die Fertigung erleichtert.
-
Jeder der Kontakte kann einen Kontaktträger mit einem Kontaktplateau und einer gegenüber dem Kontaktplateau verbreiterten Basis aufweisen. Die Basis kann bei einer Herstellung, beispielsweise bei einer Herstellung durch ein Spritzgussverfahren, vorteilhafterweise als Abdichtung verwendet werden. Auf dem Kontaktplateau kann ein Kontaktstück zur besseren Kontaktierung, beispielsweise aus einem Metall, das nicht zu Verschweißungen neigt, angebracht sein. Zwischen der Basis und dem Kontaktplateau kann eine Ein- oder Abschnürung vorhanden sein, d.h. dass der Kontakt an dieser Stelle dünner ist. Dadurch kann ein Herunterwandern des Lichtbogens von dem Kontaktplateau zur Basis erschwert sein.
-
Die Anordnung kann Blasmagnete umfassen, die ein zu einer Kontaktrichtung und zur Verbindungslinie der beiden Kontakte senkrechtes Magnetfeld erzeugen. Durch die Lorentzkraft wird der Lichtbogen nach außen bzw. innen hin gezielt abgelenkt.
-
Die Anordnung kann mindestens zwei sich bezüglich eines Kontaktes gegenüberliegende Blasmagnete umfassen, wobei die Blasmagnete über Flussleitbleche magnetisch leitend, insbesondere einen durch die Kontaktkammer führenden Magnetkreis schließend, miteinander verbunden sind. Mit einer solchen Anordnung wird das Magnetfeld in der Kontaktkammer, insbesondere in der Nähe der Kontakte, und damit die Blaswirkung verstärkt.
-
Die Anordnung kann einen elektromagnetischen Linearantrieb mit einem Joch umfassen. In diesem Fall kann ein Flussleitblech, insbesondere ein Flussleitblech des durch die Kontaktschaltkammer führenden Magnetkreises, mit einem Joch des elektromagnetischen Linearantriebs verbunden sein und dadurch im Magnetkreis des elektromagnetischen Linearantriebs liegen. Eine solche Ausgestaltung ist platzsparender, da schon vorhandene Teile nun eine Doppelfunktion erfüllen.
-
Das Material der Kontaktschaltkammer, insbesondere wenn das Material ein Kunststoff ist, kann Zusatzstoffe enthalten. Dies können etwa Flammschutzmittel sein. Insbesondere können auch Hartgase enthalten sein. Diese sind bei niedrigen Temperaturen im Material gebunden und werden durch die hohen Temperaturen, wie sie bei dem Auftreten des Lichtbogens auftreten, freigesetzt. Dadurch erhöht sich der Druck in der Kontaktschaltkammer und die räumliche Ausdehnung des Lichtbogens wird eingeschränkt.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Die beschriebenen Ausführungsformen stellen dabei lediglich mögliche Ausgestaltungen dar, bei denen jedoch die einzelnen Merkmale, wie oben beschrieben, unabhängig voneinander kombiniert oder weggelassen werden können. Gleiche Bezugszeichen stehen dabei in den verschiedenen Zeichnungen jeweils für gleiche Gegenstände.
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung;
-
2 eine schematische Längsschnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Anordnung;
-
3 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung;
-
4 eine schematische Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Anordnung;
-
5 eine schematische seitliche Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Anordnung;
-
6 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung;
-
7 eine schematische Seitenansicht der Anordnung aus 6.
-
In 1 ist eine Anordnung 1 für ein elektrisches Schaltelement dargestellt. Sie umfasst eine Kontaktschaltkammer 2 und zwei in der Kontaktschaltkammer 2 angeordnete Kontakte 3. Durch ein in 1 nicht gezeigtes Überbrückungselement 10 können die beiden Kontakte 3 miteinander verbunden werden, so dass Strom fließen kann. Derartige Schaltelemente können beispielsweise in Elektro- oder Hybridfahrzeugen verwendet werden, um hohe Ströme zu schalten.
-
Die gezeigte Kontaktschaltkammer 2 besteht zum großen Teil aus Kunststoff. Sie ist ein Spritzgussteil. Elektrisch leitende Elemente wie die Kontakte 3 sind dabei mit dem Kunststoff vergossen.
-
Beim Trennen der Verbindung zwischen den Kontakten 3 und dem Überbrückungselement 10 entsteht in den Zwischenräumen ein Lichtbogen, der den Kunststoff der Kontaktschaltkammer 2 angreift und zu Ruß verbrennt. Wenn der Lichtbogen abreißt, entsteht eine Druckwelle in der Kontaktschaltkammer 2, die den Ruß in der Kammer verteilt. Um zu verhindern, dass der kohlenstoffhaltige Ruß zu einer elektrischen Verbindung zwischen den zwei Kontakten 3 führt, weisen der Boden 4 und die Seiten 5 der Kontaktschaltkammer 2, die jeweils eine Wand 27 darstellen, zwischen den zwei Kontakten 3 zwei Isolationsschlitze 6 mit einer quer zu einer Verbindungslinie zwischen den zwei Kontakten 3 verlaufenden Öffnung 7 auf. Aufgrund der engen Öffnung 7 kann die beim Abreißen des Lichtbogens entstehende Druckwelle nicht in tiefere Regionen des Isolationsschlitzes 6 eindringen. Ferner schatten die Ränder der Öffnung 7 die tieferen Regionen ab, so dass in den tieferen Regionen kein Ruß angesammelt wird. In den tieferen Regionen des Isolationsschlitzes 6 ist also eine elektrische Verbindung zwischen den zwei Kontakten 3, die durch den Ruß entsteht, unterbrochen. Kurzschlüsse und Kriechströme zwischen den beiden Kontakten 3 sind dadurch verhindert.
-
Durch eine Trennwand 9 wird die Kontaktschaltkammer 2 in zwei Teilkammern 8 unterteilt. Diese sind miteinander verbunden. Jede der Teilkammern 8 verfügt über einen Isolationsschlitz 6. Die Isolationsschlitze 6 gehen dabei direkt in die Trennwand 9 über, d.h. jeweils eine Wand des Isolationsschlitzes 6 bildet zugleich einen Teil der Trennwand 9.
-
Die Trennwand 9 verlängert die Kriechstrecke zwischen den beiden Kontakten 3 zusätzlich. Dies erhöht die Isolationswirkung weiter. Dabei erstreckt sich die Trennwand 9 von dem Boden 4 weg und ragt in die Kontaktschaltkammer 2. Die Trennwand 9 ist nur halbhoch, um eine Beweglichkeit des Überbrückungselementes 10 nicht einzuschränken. Sie ragt auch nicht von den Seiten 5 in die Kontaktschaltkammern 2, ebenfalls um eine Beweglichkeit des Überbrückungselementes nicht einzuschränken. Ferner sammelt sich der Ruß vermehrt am Boden, wodurch hier eine Trennwand 9 besonders vorteilhaft ist.
-
Die Isolationsschlitze 6 erstrecken sich zwischen den zwei Kontakten 3 entlang der Wände, d.h. entlang des Bodens 4 und den Seiten 5 um eine die Kontakte 3 verbindende Linie herum. Die Isolationsschlitze sind am Boden 4 und an den Seiten 5 und dazwischen durchgängig. Dadurch wird eine umlaufende Isolationswirkung erzielt, da der im Wesentlichen U-förmige Verlauf der Isolationsschlitze 6 die beiden Kontakte 3 voneinander trennt. Nach oben hin ist kein Isolationsschlitz 6 notwendig, da in diesem Bereich das Überbrückungselement 10 angeordnet ist, das den darüber liegenden Bereich abschattet.
-
In 2 ist ein Längsquerschnitt durch die Anordnung 1 aus 1 mit einem Überbrückungselement 10 gezeigt. Um eine elektrische Verbindung zwischen den zwei Kontakten 3 herzustellen, wird das Überbrückungselement 10 entlang der Kontaktrichtung K auf die Kontakte 3 gebracht. Dies kann mittels eines hier nicht gezeigten Antriebes erfolgen. Um dabei ein Verschweißen zu verhindern, sind auf den Kontaktplateaus 11 Kontaktstücke 12 angebracht, die aus einem Material bestehen, das nicht zum Verschweißen neigt. Am Überbrückungselement 10 sind entsprechende Gegenkontaktstücke 13 angeordnet. An einem unteren Ende weisen die Kontakte 3 jeweils eine Basis 14 auf, die relativ zum Kontaktplateau 11 breiter ausgestaltet ist. Die Basen 14 können als Abdichtung dienen, wenn die Anordnung 1 in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird. Die Kunststoffteile werden dabei um die Basen 14 herum gespritzt. Alternativ zu der beschriebenen Herstellung durch ein Spritzgussverfahren können die Kontakte 3 auch in den Kunststoff eingepresst oder mit diesem verschraubt werden. Auch andere Befestigungsmöglichkeiten sind denkbar.
-
Zwischen dem Kontaktplateau 11 und der verbreiterten Basis 14 befindet sich eine Abschnürung 22, die ein Herabwandern des Lichtbogens vom Kontaktplateau 11 auf die Basis 14 erschwert.
-
Die Isolationsschlitze 6 weisen im Bereich des Bodens 4 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Dadurch sind sie bei einem Spritzgussverfahren, bei dem die Kontaktschaltkammer 2 aus eine entsprechenden Form entlang einer Extraktionsrichtung E extrahiert wird, besonders leicht herzustellen. Die Isolationsschlitze werden jeweils durch zwei Innenwände 16 und einem Boden 17 begrenzt. Diese verlaufen jeweils eben. In einer alternativen Ausgestaltung können die Innenwände 16 und insbesondere der Boden auch nicht eben ausgestaltet sein. Ferner kann insbesondere der Boden 17 nicht rechtwinklig zu den Innenwänden 16 sein, sondern könnte beispielsweise schräg verlaufen.
-
Die Anordnung 1 verfügt ferner über zwei Sammelgräben 18, die dazu dienen, den Ruß gezielt in diesem Bereich anzusammeln und ihn insbesondere von den Isolationsschlitzen 6 fernzuhalten. Die Sammelgräben 18 sind jeweils neben einem Isolationsschlitz 6 angeordnet und gehen über eine Stufe 19 direkt in diese über. Die Sammelgräben 18 liegen jeweils zwischen einem Kontakt 3 und einem Isolationsschlitz 6. Die Isolationsschlitze 6 liegen also vom Kontakt 3 gesehen hinter den Sammelgräben 18 und werden von diesen abgeschattet. Die Sammelgräben 18 weisen jeweils an den Kanten, die an einer einem Kontakt näheren Seite liegt, eine Fase 20 auf. Dies verringert die Rußentwicklung, da eine Fase oder eine Abrundung schlechter durch den Lichtbogen zu Ruß verbrannt werden kann als eine scharfe Ecke oder Kante.
-
In 3 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung 1 gezeigt. Die Sammelgräben 18 verlaufen jeweils teilweise um die Kontakte 3 herum. In der Mitte verlaufen die Innenwände 21 der Sammelgräben 18, die den Kontakten 3 näher liegen, abstandsgleich um die Kontakte 3 herum. Dadurch wird erreicht, dass der Lichtbogen immer etwa den gleichen Abstand vom Kontakt 3 hat, wenn er abreißt.
-
Die Isolationsschlitze 6 weisen in den Seiten 5 einen anderen Querschnitt auf als am Boden 4. An den Seiten 5 erweitert sich der Isolationsschlitz 6 hinter der Öffnung 7. In diesem Bereich ist also ein Hohlraum zu finden, der einen größeren Querschnitt als im Bereich der Öffnung 7 hat. Dadurch ist die Länge der Innenwand vor allem in den Bereichen, die der Öffnung 7 abgewandt sind, vergrößert und die Isolationswirkung des Isolationsschlitzes 6 nochmals verbessert. Auch eine Abschattwirkung wird dadurch verbessert. Im Vergleich zu einer U-förmigen Ausgestaltung des Isolationsschlitzes 6, wie sie am Boden 4 zu finden ist, ist eine solche Ausgestaltung jedoch schwieriger herzustellen. In dem gezeigten Beispiel verläuft der Isolationsschlitz 6 jedoch an der Seite 5 entlang parallel zur Extraktionsrichtung E, in der die Kontaktschaltkammer 2 nach dem Spritzgießen aus der Form extrahiert wird. Dadurch ist eine Herstellung leicht.
-
Die Öffnung 7 bildet einen verjüngten Halsabschnitt 28, der sich mehr oder weniger weit in den Isolationsschlitz 6 hinein erstrecken kann. Mit länger werdendem Halsabschnitt 28 kann eine Druckwelle in dem dahinterliegenden Hohlraum stärker gedämpft werden.
-
Die Normalenrichtungen N der Öffnungen 7 des Isolationsschlitzes 6 verlaufen senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen den beiden Kontakten 3. Die Normalenrichtungen N im Bereich der Seiten 5 sind in etwa parallel zu dem Boden 4 und senkrecht zur Kontaktrichtung K und zur Extraktionsrichtung E. Im Bereich des Bodens 4 sind die Normalenrichtungen N parallel zur Kontaktrichtung K und zur Extraktionsrichtung E. Durch diese Ausgestaltung wird eine Auffangwirkung durch die Öffnung 7 minimiert.
-
In 4 ist ein Querschnitt durch eine Anordnung 1 dargestellt. Seitlich neben den Kontakten 3 sind Blasmagnete 23 angeordnet, die sich jeweils bezüglich eines Kontaktes 3 paarweise gegenüberliegen. Durch die Blasmagnete 23 wird ein Magnetfeld erzeugt, das im Bereich der Kontakte 3 senkrecht zur Kontaktrichtung K, in der das Überbrückungselement 10 auf die Kontakte aufgebracht wird, und senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den beiden Kontakten 3 verläuft. Der beim Trennen der elektrischen Verbindung auftretende Lichtbogen wird durch das Magnetfeld gezielt vom Kontaktstück 12 weg nach innen oder außen bewegt. Dabei verlängert er sich und reißt schließlich ab. Jeweils zwei auf einer Seite 5 liegende Blasmagnete 23 sind über ein Flussleitblech 24 an der Seite verbunden.
-
In 5 ist zu erkennen, dass die Blasmagnete 23 ferner über ein weiteres Flussleitblech 25 an der Oberseite miteinander verbunden sind. Das Magnetfeld bildet also einen Magnetkreis, der durch die Kontaktschaltkammer 2 führt. Durch die Kupplung über die Flussleitbleche 24, 25 ist im Inneren der Kontaktschaltkammer 2, insbesondere im Bereich der Kontakte 3, das Magnetfeld M besonders stark und die Löschwirkung des Magnetfeldes M besonders gut.
-
Um das obere Flussleitblech 25 magnetisch mit den seitlichen Flussleitblechen 24 zu verbinden, wird es zu den zwei waagerechten Oberkanten 26 der Flussleitbleche 24 entsprechend positioniert. Dies erlaubt eine einfache Montage. Um eine toleranzmäßige Überbestimmung zu vermeiden, wird dabei das obere Flussleitblech 25 mit einem geringen Spaltmaß zu den waagerechten Oberkanten 26 positioniert.
-
In 6 ist eine Anordnung 1 gezeigt, die zusätzlich noch ein Joch 30 zum Beispiel für einen elektromagnetischen Linearantrieb (nicht gezeigt), der das Überbrückungselement entlang der Kontaktrichtung K bewegt, aufweist. Zu erkennen ist ferner, dass das obere Flussleitblech 25 mit dem Joch 30 verbunden ist und dadurch im Magnetkreis des elektromagnetischen Linearantriebes für das Überbrückungselement 10 liegt. Das Flussleitblech 25 ist also für den Magnetkreis des elektromagnetischen Linearantriebes erforderlich und wird zusätzlich für das Magnetfeld M der Blasmagnete verwendet. Diese Ausgestaltung ist besonderes platzsparend, da der Blasmagnetkreis die schon vorhandenen Eisenteile des Antriebssystems nutzt. Ferner können dadurch die seitlichen Flussleitbleche 24 eben ausgestaltet sein.
-
In 7 ist eine Seitenansicht der Anordnung aus 6 dargestellt. Zu erkennen ist, dass das obere Flussleitblech 25 zu einer waagerechten Oberkante 26 des Flussleitbleches 24 mit einem geringen Spalt positioniert ist. Das Flussleitblech kann aber auch an der waagerechten Oberkante 26 des Flussleitbleches 24 anliegen.
-
Die Materialien der Kontaktschaltkammer 2, insbesondere Kunststoffmaterialien, können Zusatzstoffe enthalten. Insbesondere können Hartgase in den Materialien eingelagert sein, die durch die Wärme des Lichtbogens in den gasförmigen Zustand übergehen und dadurch den Druck in der Kontaktschaltkammer 2 erhöhen. Eine räumliche Ausdehnung des Lichtbogens wird dadurch beschränkt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Anordnung
- 2
- Kontaktschaltkammer
- 3
- Kontakte
- 4
- Boden
- 5
- Seiten
- 6
- Isolationsschlitz
- 7
- Öffnung
- 8
- Teilkammer
- 9
- Trennwand
- 10
- Überbrückungselement
- 11
- Kontaktplateau
- 12
- Kontaktstück
- 13
- Gegenkontaktstück
- 14
- Basis
- 16
- Innenwände des Isolationsschlitzes
- 17
- Boden des Isolationsschlitzes
- 18
- Sammelgraben
- 19
- Stufe
- 20
- Fase
- 21
- Innenwand des Sammelgrabens
- 22
- Abschnürung
- 23
- Blasmagnete
- 24
- Flussleitblech
- 25
- Flussleitblech
- 26
- waagerechte Oberkante
- 27
- Wand
- 28
- Halsabschnitt
- 29
- Kontaktträger
- 30
- Joch des elektromagnetischen Linearantriebes
- E
- Extraktionsrichtung
- K
- Kontaktrichtung
- M
- Magnetfeld
- N
- Normalenrichtung
