DE1095363B - Kontaktanordnung fuer hohe Stroeme, insbesondere fuer Kurzschliesser in Hochstromanlagen, mit Kontaktstuecken unterschiedlicher Haerte - Google Patents
Kontaktanordnung fuer hohe Stroeme, insbesondere fuer Kurzschliesser in Hochstromanlagen, mit Kontaktstuecken unterschiedlicher HaerteInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für hohe Ströme, insbesondere für Kurzschließer
in Hochstromanlagen, bei der die Kontakte aus Werkstoffen unterschiedlicher Härte bestehen.
Die Kontaktanordnung soll Anwendung finden bei 5 einem elektrischen Schalter, der sich besonders eignet
zum Schließen von Stromkreisen, insbesondere Hochstromkreisen, und der in Verbindung mit Betätigungseinrichtungen durch chemische Energiequellen besonders
als Kurzschließer mit extrem kleinen Eigenzeiten zu verwenden ist. Es sind Schalter bekannt, die
speziell als Draufschalter in Hochstromkreisen verwendet werden, bei denen die die sichere Kontaktgabe
störende kinetische Energie der bewegten Kontakte durch abgestimmte Federmassesysteme aufgenommen
wird. Als Ausbildungsformen solcher Draufschalter sind Messerkontakte, Keilkontakte und Anordnungen
mit Kontaktstiften und Kontakttulpen bekannt. Die Kontakte sind bei den vorgenannten Schaltern im
allgemeinen unterteilt, um zu erreichen, daß möglichst viele Kontaktstellen für den Stromdurchgang nach
der Einschaltung vorhanden sind. Die Oberflächen der einzelnen Kontakte sind verhältnismäßig glatt ausgebildet,
damit während eines Teiles des Einschaltvorganges die Kontaktflächen aufeinandergleiten. Es ist
fernerhin bekannt, die Kontakte aus Materialien verschiedener Härte herzustellen, beispielsweise um einen
Kontakt selbstfedernd auszubilden. Außerdem werden Kontakte vielfach wenigstens teilweise aus hartem,
abbrandfestem Material hergestellt, um den Materialverschleiß während der Schaltung zu verringern.
Schalteinrichtungen ohne ausgeprägte Federmassesysteme in Verbindung mit Sprengeinrichtungen sind
durch Kurzschließer für Kontaktumformeranlagen bekanntgeworden. Bei diesen Kurzschließern wird ein
hülsenförmiges Kontaktstück mit Hilfe einer detonierenden Sprengladung so aufgeweitet, daß dadurch mit
den glatt ausgebildeten Gegenkontaktstücken eine leitende Verbindung zwischen den Kontaktstücken und
der vorgenannten Hülse hergestellt wird.
Sollen die vorgenannten Schalteinrichtungen für sehr große Stromstärken verwendet werden, so wirkt
sich nachteilig aus, daß bei Einrichtungen mit Federmassesystemen infolge der notwendigen größeren Anzahl
von Kontaktstellen der auftretenden Stromkräfte und der Einrichtungen zur Stromaufteilung auf die
einzelnen Kontaktstellen der Schalter sehr groß und massiv gebaut werden muß. Die Schließzeit des Schalters
wird demzufolge wesentlich größer werden.
Bei schnell arbeitenden Schaltern mit Sprengeinrichtung der vorgenannten Art besteht neben der
Gefahr des Prellens praktisch keine Möglichkeit, den Kontaktdruck während der gesamten Stromführungsdauer
konstant zu halten. Außerdem ist durch die Kontaktanordnung für hohe Ströme,
insbesondere für Kurzschließer
insbesondere für Kurzschließer
in Hochstromanlagen,
mit Kontaktstücken unterschiedlicher Härte
mit Kontaktstücken unterschiedlicher Härte
Anmelder:
Calor-Emag
Calor-Emag
Elektrizitäts-Aktiengesellschaft,
Ratingen bei Düsseldorf, Bahnstr. 39-45
Ratingen bei Düsseldorf, Bahnstr. 39-45
Dr.-Ing. Rudolf Döring, Dipl.-Ing. Werner Koch,
Braunschweig,
und Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Erwin Marx,
und Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Erwin Marx,
Bnaunschweig-Gliesmaxode,
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
glatte Oberfläche der Kontakte praktisch für jede Schalteinrichtung ein verhältnismäßig geringer Höchststrom
vorgegeben, den dieser Schalter führen kann.
Nach der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis lassen sich die Nachteile der bekannten
Schalter beheben, wenn von einer Kontaktanordnung ausgegangen wird, bei der die zusammenwirkenden
Kontaktstücke aus Werkstoffen unterschiedlicher Härte bestehen. Dies wird bei einer solchen Anordnung
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der kontaktgebende Werkstoff eines Kontaktstückes derart
plastisch verformbar ist, daß er die sichere und prellfreie Kontaktgabe störende kinetische Energie der
bewegten Kontakte beim Einschalten durch Verformung aufnimmt.
Es ist zwar eine Kontaktanordnung bekannt mit Maßnahmen gegen Prellen, bei der mindestens der
bewegliche Kontakt einen allseitig geschlossenen Hohlkörper aufweist, in dem sich eine, mindestens in
der Bewegungsrichtung des Kontaktes, relativ zum Hohlkörper bewegbare, verformbare Masse befindet.
Diese Zusatzmasse übt beim Einschalten unmittelbar nach dem Auftreffen des beweglichen Kontaktes auf
den Gegenkontakt eine in Richtung der Einschaltbewegung wirkende Kraft auf die Wandungen des
Hohlkörpers aus, die der Prellneigung entgegenwirkt. Als Nachteile dieser Konstruktion sind unter anderem
der komplizierte mechanische Aufbau und die geringe
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Strombelastbarkeit hervorzuheben. Ferner ist diese Bei Verwendung chemischer Energiequellen für die
Kontaktanordnung für schnell arbeitende Schalter un- Einschaltung können besonders kurze Schaltzeiten da-
geeignet, da große Massen, nämlich die Masse des durch erreicht werden, daß ein Kontaktstück, welches
Hohlkörpers selbst, einschließlich der Schaltmechanis- . das Treib- oder Sprengmittel wenigstens teilweise
men und die genannte Zusatzmasse in Bewegung ge- 5 umgibt, vor Auslösung der Schalteinrichtung zwi-
setzt werden müssen, so daß zwangläufig geringe sehen die fest angeordneten Kontaktstücke gebracht
Schließzeiten nicht erreicht werden können. wird und im Verlaufe des Schaltvorganges möglichst
Demgegenüber besteht beim Gegenstand der Er- splitterfrei verformt wird, so daß es mit den Gegenfindung
der kontaktgebende Werkstoff eines Kontakt- kontaktstücken eine oder mehrere einwandfreie Konstückes
selbst aus der plastisch verformbaren Masse, io taktstellen erzeugt. Für diese schnell arbeitende
wodurch dem Bekannten gegenüber erhebliche Vor- Schalteinrichtung wird zweckmäßig das das Treibzüge
bestehen. Durch die Umwandlung der kineti- oder Sprengmittel umgebende Kontaktstück weitschen
Energie der bewegten Kontakte in kontakt- gehend geschlossen ausgebildet und die Gegenkontaktbildende
Verformungsarbeit ist es leicht zu erreichen, stücke so ausgebildet, daß nach der Verformung durch
daß je nach Ausbildung der Kontakte sich eine 15 das Treib- oder Sprengmittel eine gegenseitige
größere Anzahl parallel geschalteter Kontaktstellen Stützung der Kontaktflächen erfolgt,
ausbildet. Zweckmäßig wird darum die dem Gegen- Für das Schalten besonders großer Ströme können kontakt zugekehrte Fläche wenigstens eines Kontakt- zum Zwecke der Kontaktflächenvergrößerung mehrere Stückes mit Vertiefungen versehen, in welche Material Treib- oder Sprengladungen in einem oder mehreren des leichter verformbaren Kontaktes infolge plasti- 20 Kontaktstücken verwendet werden. Schalteinrichtunscher Verformung hineingepreßt wird. Werden diese gen mit Sprengauslösung sind besonders geeignet als Vertiefungen wenigstens teilweise als keilförmige schnell ansprechende Draufschalter, beispielsweise in Zwischenräume ausgebildet, so wird das Material, Prüfkreisen und als Kurzschließer in Stromrichterweiches in diese Zwischenräume hineingepreßt wird, anlagen. Mit diesen Schalteinrichtungen lassen sich infolge der Keilwirkung nahezu bis zum Ende der 35 Schaltzeiten erreichen, die wesentlich kleiner als Kontaktbewegung plastisch verformt. Gegen Ende der 50·10~6 Sekunden sind.
ausbildet. Zweckmäßig wird darum die dem Gegen- Für das Schalten besonders großer Ströme können kontakt zugekehrte Fläche wenigstens eines Kontakt- zum Zwecke der Kontaktflächenvergrößerung mehrere Stückes mit Vertiefungen versehen, in welche Material Treib- oder Sprengladungen in einem oder mehreren des leichter verformbaren Kontaktes infolge plasti- 20 Kontaktstücken verwendet werden. Schalteinrichtunscher Verformung hineingepreßt wird. Werden diese gen mit Sprengauslösung sind besonders geeignet als Vertiefungen wenigstens teilweise als keilförmige schnell ansprechende Draufschalter, beispielsweise in Zwischenräume ausgebildet, so wird das Material, Prüfkreisen und als Kurzschließer in Stromrichterweiches in diese Zwischenräume hineingepreßt wird, anlagen. Mit diesen Schalteinrichtungen lassen sich infolge der Keilwirkung nahezu bis zum Ende der 35 Schaltzeiten erreichen, die wesentlich kleiner als Kontaktbewegung plastisch verformt. Gegen Ende der 50·10~6 Sekunden sind.
Bewegung erfolgt lediglich noch eine elastische Ver- Bei Verwendung einer einzigen Sprengladung
formung auch des Kontaktstückes mit der geringeren lassen sich bei sehr kleinen Abmessungen Strom-Härte.
Nach Beendigung des Schaltvorganges wird stärken bis zu mehreren 100 kA beherrschen,
infolge der Elastizität der Kontaktmaterialien der 30 An Hand einiger Ausführungsbeispiele sollen die Kontaktdruck wenigstens teilweise durch die Keil- Verwendungsmöglichkeiten der Erfindung näher erwirkung aufrechterhalten. Um zu vermeiden, daß läutert werden. In Fig. 1 und 2 ist ein Hebelschalter Prellungen oder Schwingungen an den Kontakten auf- skizziert. Fig. 1 zeigt die Seitenansicht, Fig. 2 einen treten, wird zweckmäßig ein Kontakt fest angeordnet Schnitt durch die Kontaktanordnung des Schalters und nicht gefedert. Als festen Kontakt wird man im 35 nach Fig. 1. Die Zuleitungen 1 und 2 sind auf einer allgemeinen den Kontakt mit der größeren Härte ver- Isolierunterlage 3 fest angeordnet. Der Schalthebel 4 wenden, bei dem lediglich die Elastizität des Mate- ist über einen Reibkontakt 5 mit der Zuleitung 2 verrials eine gewisse Federung bewirkt. Diese Elastizität bunden. Das Kontaktstück 8 des beweglichen Schaltist notwendig, um nach dem Schaltvorgang den Kon- hebeis 4, welches aus leicht verformbarem Material, taktdruck aufrechtzuerhalten. Durch die Formgebung 40 beispielsweise Kupfer, hergestellt ist, wird durch eine der Kontaktstücke, der Vertiefungen in den Kontakt- kastenförmige Ummantelung 9 gehalten. Das Konstücken und durch die Wahl der Kontaktmaterialien taktstück 8 mit der Ummantelung 9 wird mit Hilfe hat man es in der Hand, die Schaltstellen so auszubil- der Feder 6 gegen die mit keilförmigen Vertiefungen den, daß durch die betriebsmäßige Erwärmung keine versehene Kontaktoberfläche 7 des Kontaktstückes 10 Verringerung des Kontaktdruckes eintritt. 45 bewegt. Das Kontaktstück 10 ist aus Kontaktmaterial
infolge der Elastizität der Kontaktmaterialien der 30 An Hand einiger Ausführungsbeispiele sollen die Kontaktdruck wenigstens teilweise durch die Keil- Verwendungsmöglichkeiten der Erfindung näher erwirkung aufrechterhalten. Um zu vermeiden, daß läutert werden. In Fig. 1 und 2 ist ein Hebelschalter Prellungen oder Schwingungen an den Kontakten auf- skizziert. Fig. 1 zeigt die Seitenansicht, Fig. 2 einen treten, wird zweckmäßig ein Kontakt fest angeordnet Schnitt durch die Kontaktanordnung des Schalters und nicht gefedert. Als festen Kontakt wird man im 35 nach Fig. 1. Die Zuleitungen 1 und 2 sind auf einer allgemeinen den Kontakt mit der größeren Härte ver- Isolierunterlage 3 fest angeordnet. Der Schalthebel 4 wenden, bei dem lediglich die Elastizität des Mate- ist über einen Reibkontakt 5 mit der Zuleitung 2 verrials eine gewisse Federung bewirkt. Diese Elastizität bunden. Das Kontaktstück 8 des beweglichen Schaltist notwendig, um nach dem Schaltvorgang den Kon- hebeis 4, welches aus leicht verformbarem Material, taktdruck aufrechtzuerhalten. Durch die Formgebung 40 beispielsweise Kupfer, hergestellt ist, wird durch eine der Kontaktstücke, der Vertiefungen in den Kontakt- kastenförmige Ummantelung 9 gehalten. Das Konstücken und durch die Wahl der Kontaktmaterialien taktstück 8 mit der Ummantelung 9 wird mit Hilfe hat man es in der Hand, die Schaltstellen so auszubil- der Feder 6 gegen die mit keilförmigen Vertiefungen den, daß durch die betriebsmäßige Erwärmung keine versehene Kontaktoberfläche 7 des Kontaktstückes 10 Verringerung des Kontaktdruckes eintritt. 45 bewegt. Das Kontaktstück 10 ist aus Kontaktmaterial
Die vorgeschlagene Ausbildung der Kontaktstücke großer Härte hergestellt, beispielsweise einer ausläßt
sich auch verwenden für Schalter, die mit Hilfe härtbaren Kupferberylliumlegierung. Dieses Kontaktvon
Federkräften eingeschaltet werden und bei denen stück ist mit der Zuleitung 1 fest verbunden. Die Beder
Kontaktdruck im wesentlichen durch Federkräfte wegung des Hebels 4 mit dem Kontaktstück 8 und
aufrechterhalten wird. Bei diesen Schaltern werden 50 dem zugehörigen Teil 9 wird durch eine Entklinkung,
durch die vorgeschlagenen Maßnahmen besonders die in der schematischen Darstellung nach Fig. 1 nicht
günstige Kontaktflächen hergestellt. Es besteht ferner- dargestellt ist, ausgelöst. Trifft das Kontaktstück 8
hin die Möglichkeit, mit Hilfe der keilförmigen Ver- auf die Oberfläche 7 des Kontaktstückes 10, so wird
tiefungen den durch die Federkraft erzeugten Kontakt- infolge der starken Verformung das Kontaktmaterial 8
druck zu unterstützen. 55 in die Vertiefungen der Oberfläche 7 eindringen. Auf
Eine Einschaltfeder, die gleichzeitig zur Aufrecht- diese Weise entsteht eine größere Anzahl parallel geerhaltung
des Kontaktdruckes verwendet wird, schalteter Kontaktstellen, auf die sich der durcherübrigt
sich, wenn man ein Kontaktstück, zweck- fließende Strom verteilt. Durch die Formgebung der
mäßig das bewegte Kontaktstück, keilförmig oder Oberfläche 7 ist es möglich, nahezu die gesamte kinekonisch
ausgebildet, zwischen zwei fest angeordnete 60 tische Energie des Schalthebels 4 in kontaktbildende
Gegenkontaktstücke hineintreibt. Die keilförmige oder Verformungsarbeit umzuwandeln, ohne daß Prellkonische
Ausbildung des Kontaktstückes hat außer- und Schwingungserscheinungen an der Kontaktanorddem
den großen Vorteil, daß zum späteren Trennen nung auftreten. Notwendig ist hierzu, daß die Isolierder
Schaltstelle nur geringe Kräfte notwendig sind, unterlage 3 fest bzw. starr gelagert ist, so daß beim
um das bewegliche Kontaktstück schnell und einfach 65 Auftreffen des Kontaktstückes 8 auf das Kontaktstück
zu entfernen. Sowohl die Einschaltung als auch das 10 keine nennenswerte Durchbiegung der Unterlage
öffnen der Schaltstelle kann beispielsweise durch erfolgt. Durch das eindringende Material des Kon-Federn,
Druckluft, Flüssigkeitsdruck oder aber auch taktstückes 8 in die Vertiefungen des Kontaktstückes
mit Hilfe chemischer Energiequellen bewerkstelligt 10 wird praktisch in jeder Vertiefung eine Keilwerden.
70 wirkung des eingedrungenen Materials erzielt, durch
die der Kontaktdruck, der im wesentlichen durch die Feder 6 aufgebracht wird, erhöht wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 3. Die Kontaktbrücke 14 ist keilförmig ausgebildet und
wird durch eine Kraft in Pfeilrichtung 15 zwischen die beiden fest angeordneten Kontaktstücke 11 und 12
hineingepreßt. Die Kontaktstücke 11 und 12 haben, ähnlich wie in Fig. 1 und 2, keilförmige Einfräsungen
16, in die sich das weichere Kontaktmaterial 17 des Keiles 14 hineinpreßt. Gehaltert werden die Kontaktstücke
11 und 12 beispielsweise durch eine Isolierstoffplatte 13. Bei der Anordnung nach Fig. 3 genügt
es, der keilförmigen Kontaktbrücke 14 eine gewisse Beschleunigung zu erteilen. Die kinetische Energie
des keilförmigen Kontaktstückes wird beim Auftreffen auf die Gegenkontaktflächen der Teile 11 und
12 durch Verformung der Keilflächen des Kontaktmaterials 17 in kontaktbildende Verformungsarbeit
umgewandelt. Durch die Keilwirkung zwischen dem Teil 14 und den Teilen 11 und 12 sowie durch das
Eindringen des weicheren Materials 17 des Keiles 14 in die Einfräsungen 16 wird ein ausreichender Kontaktdruck
erzeugt und aufrechterhalten, so daß hierzu keine weiteren zusätzlichen Kräfte notwendig sind.
Die Kraft, die notwendig ist, um die keilförmige Kontaktbrücke 14 zu beschleunigen, kann durch Druckluft,
Öldruck oder aber auch durch chemische Energiequellen erzeugt werden. Sollen Treib- oder Sprengstoffe
für die Beschleunigung des Kontaktstückes 14 benutzt werden, so wird zweckmäßig das Kontaktstück
14 selbst als Kolben ausgebildet, der gleichzeitig den Abschluß eines Sprengraumes bildet. Die Keilform
für die Kontaktbrücke hat außerdem den Vorteil, daß mit verhältnismäßig geringen Kräften die
Schaltstelle wieder geöffnet werden kann.-Dies kann beispielsweise wieder mit Druckluft oder öldruck
oder aber auch mit Hilfe chemischer Energiequellen geschehen. An Stelle des keilförmigen Schaltkontaktes
ist es auch möglich, einen konischen, d. h. zylinderförmigen Kontakt mit sich verjüngendem Querschnitt
zu verwenden, wobei dann die Gegenkontaktstücke 11 und 12 entsprechend ausgebildet werden müssen. Es
ist auch möglich, bei Verwendung detonierender Sprengmittel für das öffnen der Schaltstelle die
Schaltstelle so auszubilden, daß der keilförmige oder konische Kontakt beispielsweise an einem Hebelarm
befestigt wird und sich im Verlauf der Ausschaltbewegung auf einem Kreisbogen bewegt. Die Zuleitungen
bzw. Kontaktstücke 11 und 12 können im Bereich der keilförmigen Kontaktbrücke so ausgebildet 5a
werden, daß sie in Lichtbogenlöscheinrichtungen hineinragen, in denen der beim Ausschalten entstehende
Lichtbogen gelängt und gelöscht wird.
Verwendet man chemische Energiequellen für die Einschaltung, so ist eine Ausbildung der Kontaktstücke
nach Fig. 4 und 5 besonders vorteilhaft. Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Schalteinrichtung
mit Betätigung durch detonierende Sprengmittel, die Fig. 5 die Draufsicht auf eine solche Schalteinrichtung.
Die in den Fig. 4 und 5 skizzierte Einrichtung ist besonders geeignet für Kurzschließerzwecke in
Kontaktumformeranlagen. Die feststehenden Kontaktstücke 21, 22, 23 und 24 sind auf der Isolierstoffunterlage
25 fest angeordnet. Diese Kontakte können beispielsweise für den Anschluß der drei Phasen des
Drehstromsystems und für den Anschluß der gleichstromseitigen Zuleitung verwendet werden. Die Kontaktstücke
21 bis 24 sind mit keilförmigen Einfräsungen 28 versehen. Zwischen den Kontaktstücken 21 bis
24 befindet sich das Kontaktstück 26, welches so angeordnet und geformt ist, daß es von den feststehenden
Kontaktstücken 21 bis 24 möglichst gleich weit entfernt ist. Das Kontaktstück 26 dient gleichzeitig
zur Aufnahme einer Sprengladung 29. Es umgibt die Sprengladung nahezu allseitig. Vor der Betätigung
der Schalteinrichtung hat das Kontaktstück 26 die in den Fig. 4 und 5 in der rechten Hälfte dargestellte
Form, während es nach Auslösung der Sprengladung entsprechend der Darstellung in Fig. 4 und 5 auf der
linken Seite verformt wird. Das Kontaktstück 26 ist aus wesentlich weicherem Material hergestellt als die
Gegenkontaktstücke 21 bis 24. Durch die Auslösung der Sprengladung, die durch die mit einem Füllstück
verschlossene öffnung 30 in das Kontaktstück 26 eingeführt werden kann, wird eine axialsymmetrische
Aufweitung des Kontaktstückes 26 bewirkt, durch die das Kontaktmaterial des Kontaktstückes 26 in die
keilförmigen Vertiefungen der Gegenkontaktstücke hineingepreßt wird und somit eine leitende Verbindung
zwischen den Kontaktstücken 21 bis 24 herstellt. Die zylindrische Formgebung des Kontaktstückes 26
ist deshalb besonders zweckmäßig, weil nach der erfolgten Aufweitung des Kontaktstückes 26 und nach
dem Hineinpressen des Kontaktmaterials in die keilförmigen Ausfräsungen 28 das verformte Kontaktstück
selbstfedernd wirkt und mit dazu beiträgt, den Kontaktdruck während des Stromdurchganges aufrechtzuerhalten.
Außerdem wird die Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes bei den keilförmigen Ausfräsungen
in den Kontaktstücken 21 bis 24 durch die in diesen Keilen wirksame elastische Verformung
der Kontaktmaterialien bewirkt. Bei der Ausbildung der Kontaktstücke 21 bis 24 ist darauf zu achten, daß
die Zwischenräume zwischen den Kontaktstücken wenigstens teilweise keilförmig ausgebildet sind, damit
in diese keilförmigen Zwischenräume Kontaktmaterial des zu verformenden Kontaktstückes 26 eindringen
kann, so daß nach dem Schaltvorgang in allen keilförmigen Ausnehmungen nur Druckkräfte
und keine Beanspruchungen auf Biegung oder Schub auftreten. Die Zwischenräume zwischen den Kontaktstücken
21 bis 24 müssen so gering gehalten werden, daß ein Aufreißen des Gegenkontaktstückes 26 verhindert
wird. Auch bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 und 5 sind die Kontaktstücke 21 bis 24
mit ihren Flächen 28 konisch ausgebildet, so daß zum öffnen der Schaltstelle das Kontaktstück 26 leicht
entfernt werden kann. Die Kontaktstücke 21 bis 24 können entweder, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt,
winkelförmig oder aber auch T- oder U-förmig ausgebildet werden.
Die Formgebung der keilförmigen Ausfräsungen kann auf verschiedene Weise erfolgen. Fig. 6 und 7
zeigen zwei Beispiele. In Fig. 6 sind 31 und 32 die festen, nicht gefederten Kontaktstücke, in denen Ausfräsungen
33 angebracht sind. Das Gegenkontaktstück 26 mit dem Hohlraum 34 für die Aufnahme einer
Sprengladung ist so angeordnet, daß es gleich weit von der mit keilförmigen Ausfräsungen versehenen
Oberfläche der Kontaktstücke 31 und 32 entfernt ist. Die Ausnehmungen 33 in den feststehenden Kontaktstücken
sind bei dem Beispiel der Fig. 6 nur teilweise keilförmig ausgebildet und enden in parallelflankigen
Vertiefungen. Diese Formgebung hat den großen Vorteil, daß nach der Verformung des Kontakstückes
26 das Material dieses Kontaktstückes bis in die parallelflankigen Ausnehmungen der festen Kontakte eindringt
und dort, insbesondere bei starker Erwärmung infolge des Stromdurchganges, mit dazu beiträgt, den
Kontaktdruck aufrechtzuerhalten. Außerdem ist die
Form der Ausnehmungen 33 nach Fig. 6 besonders wirksam gegen Prellerscheinungen.
In Fig. 7 sind die festen Kontaktstücke mit 35 und 36, das zu verformende Kontaktstück mit 26 und der
Raum für die Aufnahme des Sprengmittels innerhalb des Kontaktstückes 26 mit 34 bezeichnet. Die in
Fig. 7 dargestellten keilförmigen Ausnehmungen 37 sind so geformt, daß infolge der starken Keilwirkung
eine Selbsthemmung des verformten Kontaktmaterials des Kontaktstückes 26 nach dem Eindringen in diese
Keile auftritt. Die Ausbildung solcher keilförmigen Ausfräsungen, die selbsthemmend wirken, sind besonders
zweckmäßig für Schalter nach Fig. 1 und 2. Selbstverständlich lassen sich noch eine ganze Reihe
Formen für Ausnehmungen in den harten Kontakten finden und angeben, die jedoch hier nicht im einzelnen
behandelt werden sollen.
Bei der Verwirklichung der vorgenannten Erfindung ist es notwendig, je nach Formgebung der Vertiefungen
in den harten Kontakten und je nach Art so der Kontaktmaterialien die Bewegung und die Kontaktmaterialien
so aufeinander abzustimmen, daß während der Schaltung das Kontaktmaterial der härteren
Kontaktstücke eben gerade nicht plastisch verformt wird. Eine solche Abstimmung läßt sich bei der as
Vielzahl der Kontaktmaterialien und der Möglichkeiten zur Formgebung der Kontaktstücke im allgemeinen
nur experimentell ermitteln. Bei Verwendung chemischer Energiequellen zum Aufweiten eines Kontaktstückes,
welches die Spreng- oder Treibladung umgibt, spielt die Wandstärke des zu verformenden
Kontaktstückes und die Ladungsmenge eine wesentliche Rolle. Die Bemessung der Ladungsmenge und
der Wandstärke des sie umgebenden Kontaktstückes sind voneinander abhängig. Als Kontaktmaterial für
die harten Kontaktstücke verwendet man zweckmäßig Nichteisenmetalle, da der Spannungsabfall an der
Schalteinrichtung klein sein soll. Grundsätzlich sind natürlich auch magnetische Werkstoffe für solche
Schalteinrichtungen geeignet.
Claims (9)
1. Kontaktanordnung für hohe Ströme, insbesondere für Kurzschließer in Hochstromanlagen,
bei der die Kontakte aus Werkstoffen unterschiedlicher Härte bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß
der kontaktgebende Werkstoff eines Kontaktstückes (8, 17, 26) derart plastisch verformbar ist,
daß er die sichere und prellfreie Kontaktgabe störende kinetische Energie der bewegten Kontakte
beim Einschalten durch Verformung aufnimmt.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gegenkontakt zugekehrten
Flächen wenigstens eines Kontaktstückes Vertiefungen (7, 16, 28, 33, 37) aufweisen, in
welche zur Ausbildung günstiger Kontaktflächen das Material des leichter verformbaren Kontaktes
infolge plastischer Verformung hineingepreßt wird.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen wenigstens
teilweise keilförmige Zwischenräume darstellen.
4. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktdruck nach der plastischen Verformung wenigstens eines Kontaktstückes (8, 17,
26) ganz oder teilweise durch die Elastizität der Kontakte erzeugt wird.
5. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Kontakt (10, 11, 21, 31, 35) fest angeordnet und nicht gefedert ist.
6. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Formgebung der Kontakte, der Vertiefungen in den Kontakten und durch die
Wahl der Kontaktmaterialien die betriebsmäßige Erwärmung der Schaltstelle keine Verringerung
des Kontaktdruckes bewirkt.
7. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Kontakt (17, 21) keilförmig oder konisch ausgebildet ist.
8. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Betätigung der Schalteinrichtung durch chemische Energiequellen, vorzugsweise durch
Verwendung detonierender Sprengmittel, ein Kontaktstück (26), welches das Treib- oder Sprengmittel
wenigstens teilweise umgibt, möglichst splitterfrei verformt wird und dadurch mit wenigstens
einem Gegenkontakt eine oder mehrere einwandfreie Kontaktstellen erzeugt.
9. Elektrischer Schalter mit Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der bei einer vorzugsweise mittels chemischer Energiequellen herbeigeführten
Stromunterbrechung der Schaltstelle sich bildende Öffnungslichtbogen einer Lichtbogenlöscheinrichtung
zugeführt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 299 058.
Schweizerische Patentschrift Nr. 299 058.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
1 009 679/401 12.60
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEC13876A DE1095363B (de) | 1956-10-27 | 1956-10-27 | Kontaktanordnung fuer hohe Stroeme, insbesondere fuer Kurzschliesser in Hochstromanlagen, mit Kontaktstuecken unterschiedlicher Haerte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEC13876A DE1095363B (de) | 1956-10-27 | 1956-10-27 | Kontaktanordnung fuer hohe Stroeme, insbesondere fuer Kurzschliesser in Hochstromanlagen, mit Kontaktstuecken unterschiedlicher Haerte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1095363B true DE1095363B (de) | 1960-12-22 |
Family
ID=7015530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC13876A Pending DE1095363B (de) | 1956-10-27 | 1956-10-27 | Kontaktanordnung fuer hohe Stroeme, insbesondere fuer Kurzschliesser in Hochstromanlagen, mit Kontaktstuecken unterschiedlicher Haerte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1095363B (de) |
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- 1956-10-27 DE DEC13876A patent/DE1095363B/de active Pending
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