DE10343005B4

DE10343005B4 - Schaltgerät sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE10343005B4
Application number: DE2003143005
Authority: DE
Inventors: Ludwig Niebler; Fritz Pohl; Alf Dr. Wabner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2023-09-18
Also published as: DE502004003078D1; EP1671344A1; EP1671344B1; CN100481298C; CN1849686A; WO2005034162A1; DE10343005A1; HK1094089A1

Abstract

Schaltgerät, enthaltend eine Schaltkammer mit wenigstens einem Festkontakt und wenigstens einem Bewegkontakt, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Bewegkontakt (5a, 5b) wenigstens zwei ferromagnetische Teile (20, 30; 21, 22; 25, 26, 28, 29) zur Erzeugung wenigstens zweier elektrodynamischer Magnetkräfte, die in ihren Kraftvektoren zueinander entgegengesetzt gerichtet sind, zugeordnet sind und dass die ferromagnetischen Teile (20, 30; 21, 22; 25, 26, 28, 29) zu dem wenigstens einen Bewegkontakt (5a, 5b) jeweils so positioniert sind, dass der von dem einen ferromagnetischen Teil auf den wenigstens einen Bewegkontakt (5a, 5b) erzeugte Kraftvektor auf den wenigstens einen Festkontakt (3a, 3b) hinzeigt und der Kraftvektor des anderen ferromagnetischen Teiles von dem wenigstens einen Festkontakt (3a, 3b) wegzeigt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät, mit wenigstens einem Festkontakt und wenigstens einem Bewegkontakt und mit einer Laufschiene und zugehörigen Löschblechen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Daneben bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit und zur Beschleunigung des dynamischen Kontaktöffnens.
Schaltgeräte haben im Allgemeinen eine translatorische Kontaktöffnungsbewegung, wobei die Kontakte auf einer Kontaktbrücke angeordnet sind und zur Translationsbewegung ein Brückenträger und eine Kontaktkraftfeder vorhanden sind. Daneben können aber Schaltgeräte eine rotatorischer Kontaktöffnungsbewegung haben, worauf sich die Erfindung ebenfalls bezieht.
An elektrische Schaltgeräte zum Schutz elektrischer Anlagen, aber auch zum Betrieb elektrischer Verbraucher, wird die Anforderung gestellt, elektrische Ströme bis zu einer vorgegebenen Höhe störungsfrei zu führen, und höhere Ströme, z.B. Kurzschlussströme, in möglichst kurzer Zeit auszuschalten. Dazu besitzen sie einen Schaltgeräteantrieb (mechanisches Schaltschloss und/oder Magnetantrieb), welcher die Kontakte mit einer vorgegebenen Kontaktkraft schließt und Auslöseorgane (z.B. n-Auslöser oder elektronisch betätigte Aktoren), welche ein schnelles Öffnen der Schaltkontakte und daher den schnellen Aufbau einer strombegrenzenden Bogenspannung bewirken.
Da bei sehr hohen, prospektiven Kurzschlussströmen (z.B. I = 50 kA) die dynamischen Stromkräfte früher wirksam werden, als der Impulsübertrag des Auslöseorgans auf den Bewegkontakt, lässt sich das Kurzschlussschaltverhalten durch Optimierung der antreibenden Magnetfelder verbessern. Die von der Stromhöhe abhängige Magnetfeldstärke kann jedoch schon im Be triebsstrombereich, z.B. bei Motoranlaufströmen, zu einer Schwächung der Kontaktkraft und dadurch zu einer Störung des Stromtragverhaltens führen. Um diese Problem zu beseitigen, kann die vom Schaltgeräteantrieb gelieferte Kraft erhöht werden. Dies führt jedoch zu größer dimensionierten Antrieben, wodurch die Gerätekosten und das Bauvolumen ansteigen. Beides ist aus Wirtschaftlichkeitsgründen unerwünscht, weshalb eine Lösung benötigt wird, welche die genannten Nachteile ausschließt.
Zur Nutzung der dynamischen Öffnungskräfte in elektrischen Schaltgeräten wird die Strombahn zwischen Beweg- und Festkontakt in Form einer engen Schleife geführt und/oder es wird das Magnetfeld um den stromdurchflossenen Bewegkontakt durch ferromagnetische Anordnungen (z.B. Slotmotor) so verzerrt, dass starke Lorenzkräfte wirken.

Aus der DE 42 16 080 A1 ist bereits eine Anordnung zur Kontaktkraftverstärkung bei Relaiskontakten bekannt, bei der die Strombahn zum Bewegkontakt schleifenförmig geführt ist, um die Schleifenkraft als zusätzliche Kontaktkraft auszunutzen. Dabei ist der Strombahn zusätzlich ein Eisenblech in geringem Abstand zugeordnet, um eine weitere Magnetkraft zur Kontaktkraftverstärkung zu erhalten. Weiterhin ist aus der DE 199 12 713 A1 bekannt, bei stromdurchflossenen Schaltkontakten ein Sperrglied mit guter elektrischer Leitfähigkeit vorzusehen. Durch parallele, elektrische Teilströme im Sperrglied und im Bewegkontakt wird eine Bewegung so lange verhindert, bis Strom und Magnetkraft einen vorgegebenen Mindestwert überschreiten. Schließlich werden in der Biographie „Grundlagen der Schaltgerätetechnik" (Springer-Verlag Berlin 1975), insbesondere Seiten 257 bis 274, ISBN 3-540-06075-8 allgemeine Eigenschaften von Schaltgeräten, insbesondere auch von Schützen, beschrieben.

Die vom Stand der Technik bekannten Anordnungen sind jedoch nicht in der Lage, die gewünschten hohen, dynamischen Strom kräfte zu liefern, ohne die Kontaktkraft bei großen Betriebsströmen (Motoranlaufstrom) empfindlich zu schwächen. Dadurch müssen der Antrieb und die Kontaktkraft größer dimensioniert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Schaltgerät zu schaffen, bei welchem die Kontaktkraft bei Betriebsströmen nicht unzulässig geschwächt ist. Daneben soll das zugehörige Herstellungsverfahren zwecks Erhöhung der Stromtragfähigkeit und Beschleunigung des dynamischen Kontaktöffnens vorzuschlagen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 angegebene Schaltgerät gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schaltbereiches ist im Patentanspruch 14 angegeben. Weiterbildungen des Schaltgerätes einerseits und des zugehörigen Herstellungsverfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt vorteilhafterweise zur Magnetkraftverstärkung u-förmige Joche aus ferromagnetischem Material aus, vorzugsweise aus gewöhnlichem Stahlblech. Dabei lässt man die Magnetkraft auf den Bewegkontakt beim Anstieg von kleinen Strömen (Nennbetrieb) bis zu sehr hohen Strömen (Kurzschlussbetrieb) gezielt das Vorzeichen wechseln. Dies bedeutet konkret, dass bei kleinen Strömen eine kontaktkraftverstärkende Wirkung und bei hohen Strömen eine kontaktkraftschwächende Wirkung erzeugt wird, wodurch sich eine dynamische Öffnungskraft ergibt. Durch geeignete Dimensionierung der ferromagnetischen Bauteile kann ein das Vorzeichen wechselnder oder ein beinahe ausgeglichener Magnetkraftverlauf bei kleinen Strömen eingestellt werden.

Zur gerätemäßigen Realisierung der Erfindung werden als Magnetjoche ein erstes, u-förmiges Blech für die Erzeugung der magnetischen Schließkraft und ein zweites, u-förmiges Blech für die Erzeugung der magnetischen Öffnungskraft verwendet, die in geeigneter Weise an der Kontaktanordnung positioniert sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen. Es zeigen in schematischer Darstellung:
1 ein Schaltgerät mit einer Schaltbrücke und zugehörigem Antrieb,
2 einen Ausschnitt aus 1 zur Verdeutlichung der beiden der Schaltbrücke zugeordneten Eisenjoche,
3 perspektivisch die jeweilige Orientierung der beiden u-förmigen Eisenjoche,
4 eine Kontaktanordnung mit einer Schaltbrücke und dieser zugeordneten Teiljochen und
5 eine Kontaktanordnung mit daran angebrachten Teiljochen und zwei den Teiljochen zugeordneten Blechen.
In 1 sind die Funktionskomponenten eines bekannten Schützes schematisch dargestellt: Das Schütz besteht im Wesentlichen aus einer Schaltkammer 1 mit den darin vorhandenen Schaltkomponenten und einem Magnetantrieb 10, mit dem elektromagnetisch aktiviert eine mechanische Bewegung der Schaltkontakte erfolgt.
In 1 sind in der Schaltkammer Festkontakte 3a und 3b auf Festkontaktträgern 2a und 2b angeordnet und sind diesen zugeordnete Bewegkontakte 5a und 5b auf einer beweglichen Schaltbrücke 4 vorhanden. Der Kontaktanordnung mit den einander gegenüberstehenden Kontakten 3a, 5a und 3b, 5b sind in bekannter weise Löschbleche 9a und 9b zugeordnet, die üblicherweise Teil von Löschblechanordnungen mit einer Lauf- oder Leitschiene 32 sind. Die bewegliche Schaltbrücke 4 ist über eine Kontaktkraftfeder 7 relativ bewegbar mit einem Brückenträger 8 gekoppelt, der mit dem Anker 13 vom Magnetantrieb 10 in die Einschalt- oder Ausschaltposition bewegt wird.
Im Brückenträger können weitere, relativ bewegliche Elemente enthalten sein, die über Aktoren angetrieben auf die Schaltbrücke einwirken und eine Brückenbewegung auslösen können.
Der Magnetantrieb 10 besteht im Einzelnen aus einem Magnetjoch 11 mit Magnetspule 12 und einem dem Joch zugeordneten Magnetanker 13, der mit dem Brückenträger 8 über eine Trägerplatte 14 verbunden ist. Auf das Magnetjoch 11 wirkt eine Öffnungsfeder 15, die im Ausschaltzustand des Magnetantriebs 10 die Offenstellung der Schaltbrücken gewährleistet.
Beim vorstehend beschriebenen Schaltgerät sind zur Steuerung der Kontaktkraft ferromagnetische Teile und zwar insbesondere in der Schaltkammer zwei Eisenjoche 20 und 30 vorhanden, auf deren Funktion weiter unten im Einzelnen eingegangen wird. Ersichtlich ist in 1 nur das Eisenjoch 30, das mit der Lauf- oder Leitschiene 32 verbunden ist.
Aus 2 ergibt sich die Zuordnung der beiden Magnetjoche 20 und 30 mit Kontaktanordnung aus Festkontakten und Kontaktträger sowie Bewegkontakten und Schaltbrücke. Die Dimensionierung der Magnetjoche 20 und 30, die beide als u-förmige Bleche ausgebildet sind, ergibt sich aus der Verbindung von 1 und 2.
Entsprechend der in 2 dargestellten Anordnung reagiert das kontaktkrafterzeugende u-förmige Blech 20 durch seine Geometrie und Positionierung an der Schaltbrücke 4 empfindlicher auf den elektrischen Strom in der Schaltbrücke, als das öffnungskrafterzeugende u-förmige Blech 30. Dies bedeutet konkret, das u-förmige Blech 20 wird wegen der kompakten Abmessung schneller aufmagnetisiert und geht wegen der geringen Blechdicke frühzeitig in die magnetische Sättigung.
Das öffnungskrafterzeugende u-förmige Blech 30 überdeckt dagegen mit seiner gesamten Länge den beweglichen Kontakt bzw. die bewegliche Schaltbrücke 4 mit Kontakten 5a und 5b nahezu oder vollständig und besitzt eine größere lichte Weite sowie eine größere Blechdicke. Im Vergleich zum kontaktkrafterzeugenden u-förmigen Blech 20 wird seine magnetische Sättigung daher erst bei höheren elektrischen Strömen erreicht.
Im Fall eines mechanischen Schaltgeräteantriebs ist das kontaktkrafterzeugende u-förmige Blech 20 entweder an einer Schaltschlosskomponente oder am Schaltergehäuse befestigt. Im Fall eines magnetischen Antriebs entsprechend 1 ist das kontaktkrafterzeugende u-förmige Blech 20 am Brückenträger 8 befestigt und umgreift die Schaltbrücke 4, wobei der Brückenträger die Schaltbrücke entsprechend 1 mit dem dort dargestellten Antrieb 10 koppelt.
Die Möglichkeiten zur Positionierung und Befestigung des kontaktkrafterzeugenden u-förmigen Bleches 20 sind nicht auf diese beiden Fälle begrenzt, wie in einem weiteren Beispiel gezeigt wird.
Das öffnungskrafterzeugende u-förmige Blech 30 ist in beiden Fällen zweckmäßigerweise an der Schaltkammer 1, am Gehäuse oder an einer im Gehäuse befindlichen ruhenden, mechanischen Komponente befestigt.
In den vorstehend beschriebenen 1 und 2 führt die Schaltbrücke eine translatorische Bewegung aus, wobei bei entsprechendem Aufbau des Schaltgerätes aber auch eine rotatorische Bewegung möglich ist. Im Fall der rotatorischen Bewegung einer Schaltbrücke sind zu beiden Seiten der Drehachse, entsprechend einer punktsymmetrischen Anordnung, jeweils ein u-förmiges Blech 20 und ein u-förmiges Blech 30 der Schaltbrücke zugeordnet. Die u-förmigen Bleche 30 sind dazu fest mit dem Gehäuse bzw. mit einer im Gehäuse ruhenden mechanischen Komponente verbunden. Die u-förmigen Bleche 20 können ebenfalls fest mit dem Gehäuse verbunden sein, oder mit einem Schaltbrückenträger, der mit dem Schaltgeräteantrieb (mechanischer und/oder elektromagnetischer Antrieb) im kraftschlüssigen Eingriff steht und sich beim Ausschaltvorgang mit der Schaltbrücke in Ausschaltstellung dreht.
Die u-förmigen Bleche 20 und 30 sind in vorgegebenem Abstand zueinander positioniert, damit ein magnetischer Kurzschluss zwischen den u-förmigen Blechen 20 bzw. zwischen den u-förmigen Blechen 30 vermieden wird. Als Abstand wird etwa die lichte Weite des jeweiligen u-Spaltes vorgegeben.
Bei einem einfachunterbrechenden, rotatorischen Bewegkontakt sind nur 1 u-Blech 20 und 1 u-Blech 30 dem Bewegkontakt zugeordnet, wobei wie bei der 2 und/oder der 3 durch geeignete Anordnung der beiden u-förmigen Bleche je eine kontaktöffnende und eine kontaktschließende Magnetkraft auf den stromdurchflossenen Bewegkontakt erzeugt wird, deren resul tierende Kraft beim Übergang von kleinen Strömen bis zu hohen Kurzschlussströmen das Vorzeichen wechseln kann.
Beim dynamischen Kontaktöffnen infolge großer Stromkräfte bewegt sich der Bewegkontakt bzw. die bewegliche Kontaktbrücke aus dem Spalt des kontaktkrafterzeugenden u-förmigen Blechs heraus und taucht in den Spalt des öffnungskrafterzeugenden u-Blechs 30 hinein. Dadurch verschwindet die Kraftwirkung des ersten u-Blechs 20 und die Öffnungskraft des zweiten u-Blechs 30 wirkt ohne Einbuße.
Im Übergangsbereich der dynamischen Kontaktöffnungsbewegung, d.h. bevor der Bewegkontakt bzw. die bewegliche Schaltbrücke den Spalt des u-förmigen Bleches 20 verlassen kann, kann der auf den Bewegkontakt treffende magnetische Fluss als Flussdifferenz Φ₂ – Φ₁ des zweiten und ersten u-Blechs betrachtet werden. Aufgrund der unterschiedlichen Blechdicken werden sich die Sättigungsflüsse etwa in der Relation der Blechdicken einstellen. Beträgt die Blechdicke des kontaktkrafterzeugenden u-förmigen Blechs 20 etwa (10 bis 20 %) derjenigen des öffnungskrafterzeugenden u-förmigen Blechs 30, so wird für den Übergangsbereich das resultierende magnetische Feld etwa auf 80 bis 90 % des Feldanteiles des zweiten u-Blechs 30 reduziert. In gleicher Weise wird die zum Kontaktöffnen beitragende, resultierende Magnetkraft reduziert.
In der 3 ist angedeutet, dass das zweite u-förmige Blech 30 Teil einer bei derartigen Schaltgeräten üblicherweise vorhandenen Lauf- oder Leitschiene 32 sein kann.
In nachfolgender Tabelle ist ein Dimensionierungsbeispiel für die u-förmigen Bleche 20 und 30 angegeben. Die Maße können in vorgegebenem Bereich variieren, wobei es im Wesentlichen auf die gegenseitige Abstimmung ankommt.
Aus der Tabelle ergibt sich, dass der kontaktkrafterzeugende Anteil bis zum Erreichen der magnetischen Sättigung des ersten u-Blechs 20 nur geringfügig größer ist als der öffnungskrafterzeugende Anteil.
Durch Dimensionierung der Länge und der lichten Weite der u-förmigen Bleche 20 und 30, sowie durch die gewählte Überdeckung der Schaltbrücke kann die kontaktkrafterzeugende und die öffnungskrafterzeugende Magnetkraftkomponente über einen größeren Bereich eingestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform entsprechend 4 werden anstelle des kleinen Jochs 20, das im Schaltbrückenträger 8 an geeigneter Stelle eingebettet ist, zwei kleine Joche 21 und 22 seitlich neben dem Schaltbrückenträger 8 an einer ruhenden Komponente der Schaltkammer 1 oder dem Schaltergehäuse kraftschlüssig angebracht. Diese beiden Joche sind jeweils zwischen dem Schaltbrückenträger 8 und den Schaltkontakten 3a, 5a sowie 3b, 5b positioniert. Durch ihren vorgegebenen Abstand im Millimeter- bzw. Submillimeter-Bereich zum Schaltbrückenträger 8 behindern die beiden Joche 21 und 22 die translatorische Bewegung des Schaltbrückenträgers 8 nicht.
Bei Ersatz des Joches 20 durch die beiden Joche 21 und 22 sind die beiden Joche 21 und 22 so zu positionieren, dass in Schließstellung der Schaltkontakte 3a, 3b und 5a, 5b der Bewegkontaktträger 4 in die u-Spalte der beiden Joche 21 und 22 vollständig oder teilweise eintaucht. Dafür sind die Joche 21 und 22 angeeigneter Stelle an einer ruhenden Komponente der Schaltkammer 1 oder des Gehäuses kraftschlüssig angebracht.
Bei letzterer Abwandlung stützt sich die von den beiden kleinen Jochen 21 und 22 erzeugte Magnetkraft – im Gegensatz insbesondere zu 2 – nicht am Magnetantrieb des Schaltgerätes ab. Dadurch kann der Anrieb in seiner Funktion nicht beeinträchtigt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entsprechend 5 sind anstelle der beiden kleinen Joche zwei Bleche 25, 26 vorgesehen, die mit ihrer Flachseite etwa die Lage und die Position der Querschenkel der Joche 21, 22 der 4 einnehmen und die dementsprechend an einer ruhenden Komponente der Schaltkammer 1 oder des Gehäuses kraftschlüssig angebracht sind.
In Schließstellung der Schaltkontakte 3a, 5a bzw. 3b, 5b besitzt der bewegliche Kontaktträger einen kleinsten, vorgegebenen Abstand zu den beiden Blechen 25, 26, d.h. ein Abstand im Bereich Submillimeter bis Millimeter. Am beweglichen Kontaktträger sind zwei u-förmige Bleche 28, 29 angebracht, die mit ihren Seitenschenkeln jeweils auf eines der beiden Bleche 25, 26 zeigen, so dass zwei magnetische Kreise gebildet werden, die vom elektrischen Strom im beweglichen Kontaktträger aufmagnetisiert werden, wodurch eine magnetische Haltekraft auf den beweglichen Kontaktträger erzeugt wird.
Die Joche bzw. u-förmigen Bleche 20 oder 21, 22 bzw. die Bleche 25, 26 mit zugeordneten u-förmigen Blechen 28, 29 bestehen jeweils aus ferromagnetischem Material und erzeugen eine dem großen Joch 30 aus ferromagnetischem Material entgegengesetzt gerichtete, magnetische Schließkraft auf die Schaltbrücke 4.
Die anhand der einzelnen Figuren beschriebene Erfindung wird insbesondere in einem Schaltgerät mit translatorischer Bewegung des Bewegkontaktes realisiert. Dies kann wie im Beispiel der 1 ein Schütz sein. Die Erfindung kann jedoch ohne Einschränkung auch für Leistungsschalter mit mechanischem oder mit mechanischem/elektrischem Antrieb realisiert sein.
Wie oben erwähnt, kann die Erfindung aber auch bei einem Schaltgerät mit rotatorischer Schaltbewegung zum Tragen kommen, wobei in diesem Fall das erste Joch bzw. u-förmige Blech 20 den beweglichen Drehkontakt von der dem Kontaktstück zugewandten Vorderseite des Kontaktträgers umgreift, während das zweite Joch bzw. u-förmige Blech 30 den Öffnungsbereich des Drehkontaktes an der Rückseite des Kontaktträgers umgreift.

Claims

Schaltgerät, enthaltend eine Schaltkammer mit wenigstens einem Festkontakt und wenigstens einem Bewegkontakt, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Bewegkontakt (5a, 5b) wenigstens zwei ferromagnetische Teile (20, 30; 21, 22; 25, 26, 28, 29) zur Erzeugung wenigstens zweier elektrodynamischer Magnetkräfte, die in ihren Kraftvektoren zueinander entgegengesetzt gerichtet sind, zugeordnet sind und dass die ferromagnetischen Teile (20, 30; 21, 22; 25, 26, 28, 29) zu dem wenigstens einen Bewegkontakt (5a, 5b) jeweils so positioniert sind, dass der von dem einen ferromagnetischen Teil auf den wenigstens einen Bewegkontakt (5a, 5b) erzeugte Kraftvektor auf den wenigstens einen Festkontakt (3a, 3b) hinzeigt und der Kraftvektor des anderen ferromagnetischen Teiles von dem wenigstens einen Festkontakt (3a, 3b) wegzeigt.
Schaltgerät nach Anspruch 1, mit einer Schaltbrücke für zwei Bewegkontakte und mit einem mit einem Antrieb verbundenen Brückenträger, dadurch gekennzeichnet, dass die ferromagnetischen Teile u-förmige Joche (20, 30) bilden.
Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes, u-förmiges Joch (20) der Kontaktbrücke (4) mit den Bewegkontakten (5a, 5b) derart zugeordnet ist, dass das Magnetfeld des Joches (20) auf die Bewegkontakte (5a, 5b) eine magnetische Schließkraft erzeugt.
Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste u-förmige Joch (20) mit dem Brückenträger (8) kraftschlüssig verbunden ist.
Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste u-förmige Joch aus zwei Teiljochen (21, 22), die den Bewegkontakten (5a, 5b) zugeordnet und an einer ruhenden Komponente der Schaltkammer (1) befestigt sind, gebildet ist.
Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile zur Erzeugung wenigstens einer magnetischen Kontaktschließkraft durch zwei u-förmige Joche (28, 29) und diesen zugeordnete Eisenbleche (25, 26) gebildet sind.
Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Joche (28, 29) den Bewegkontakten (5a, 5b) zugeordnet sind und mit der Schaltbrücke (4) kraftschlüssig verbunden sind.
Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Jochen (28, 29) zugeordneten Eisenbleche (25, 26) an ruhenden Komponenten der Schaltkammer (1) befestigt sind.
Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites, u-förmiges Joch (30) mit der Schaltkammer (1) kraftschlüssig verbunden ist und der Erzeugung einer magnetischen Öffnungskraft dient.
Schaltgerät nach Anspruch 2, wobei an der Schaltkammer eine Leitschiene vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite u-förmige Joch (30) mit der Leitschiene (32) verbunden ist.
Schaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschiene (32) aus Eisen besteht.
Schaltgerät nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschiene (32) und das zweite Joch (30) aus einem Teil bestehen.
Schaltgerät nach Anspruch 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Joch (20) wesentlich kleiner als das zweite Joch (30), vorzugsweise in den Längenmaßen etwa 2x kleiner ist.
Verfahren zur Herstellung eines Schaltgerätes mit wenigstens einer Strombahn sowie wenigstens einem Festkontakt, wobei die Strombahn zwischen Beweg- und Festkontakt in Form einer engen Schleife geführt und/oder das Magnetfeld um den stromdurchflossenen Bewegkontakt durch ferromagnetische Anordnungen derart verzerrt werden, dass starke Lorentzkräfte als elektrodynamische Kraft wirken, mit folgenden Maßnahmen bei der Herstellung des Schaltgerätes: – Im Schaltgerät wird eine Anordnung aus wenigstens zwei ferromagnetischen Teilen, die durch den Strom im wenigstens einen Bewegkontakt aufmagnetisiert werden, derart platziert, – dass sich das auf den Bewegkontakt wirkende magnetische Feld aus zueinander entgegengesetzt gerichteten Magnetfeldkomponenten zusammensetzt, – wodurch sich die von den zueinander entgegengesetzt gerichteten Magnetfeldkomponenten auf den Bewegkontakt erzeugte elektrodynamische Kraft entweder als eine elektrodynamische Schließkraft oder als eine elektrodynamische Öffnungskraft ausbilden, – wobei die elektrodynamische Kraft auf den wenigstens einen Bewegkontakt beim Anstieg von kleinen Strömen, d.h. beim Nennbetrieb, bis zu sehr hohen Strömen, d.h. bei Kurzschlussbetrieb, die Richtung umkehrt, und die magnetische Induktion B der ferromagnetischen Anordnung das Vorzeichen wechselt, – so dass bei kleinen Strömen eine kontaktkraftverstärkende Wirkung und bei hohen Strömen eine kontaktkraftschwächende Wirkung erzielt wird und sich eine Erhöhung der Stromtragfähigkeit und Beschleunigung des dynamischen Kontaktöffnens ergibt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung des Schaltgerätes durch die Dimensionierung der ferromagnetischen Anordnung der Übergang der Magnetkraft von einer dynamischen Kontaktschließkraft zu einer dy namischen Kontaktöffnungskraft bei einem vorgegebenen Stromwert erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung des Schaltgerätes durch Dimensionierung der ferromagnetischen Anordnung bei kleinen Strömen eine kontaktkraftschwächende Wirkung zugelassen und auf einen vorgegebenen Wert begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung des Schaltgerätes durch Dimensionierung der ferromagnetischen Anordnung die kontaktkraftschwächende Wirkung geringer als etwa 50 % der Kontaktkraft eingestellt wird.