DE1095363B - Contact arrangement for high currents, in particular for short circuits in high current systems, with contact pieces of different hardness - Google Patents

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.The present invention relates to a contact arrangement for high currents, in particular for short-circuiters in high-current systems in which the contacts are made of materials of different hardness. The contact arrangement is intended to be used in an electrical switch which is particularly suitable for closing electrical circuits, in particular high-current circuits, and especially in connection with actuating devices by chemical energy sources is to be used as a short-circuiter with extremely short operating times. There are known switches that can be used specifically as a switch in high-current circuits, in which the safe contact disturbing kinetic energy of the moving contacts absorbed by coordinated spring-weight systems will. Blade contacts, wedge contacts and arrangements are forms of training of such top switches known with contact pins and contact tulips. The contacts are in the aforementioned switches generally divided in order to ensure that as many contact points as possible for the passage of current the activation are present. The surfaces of the individual contacts are relatively smooth, so that the contact surfaces slide on each other during part of the switch-on process. It is also known to produce the contacts from materials of different hardness, for example to a Train contact to be self-resilient. In addition, contacts are often at least partially made of hard, Made of erosion-resistant material to reduce material wear during switching.

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.Switching devices without pronounced spring-weight systems in connection with explosive devices are made known by short-circuiters for contact converter systems. With these short-circuiters, a sleeve-shaped contact piece widened with the help of a detonating explosive charge so that thereby with a conductive connection between the contact pieces and the smooth counter-contact pieces the aforementioned sleeve is made.

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.If the aforementioned switching devices are to be used for very high currents, then acts disadvantageous that in facilities with spring weight systems due to the necessary larger number of contact points of the occurring current forces and the devices for current distribution on the individual contact points of the switch must be built very large and massive. The closing time of the switch will therefore be much larger.

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 KurzschließerIn the case of high-speed switches with explosive devices of the aforementioned type, there is practically no possibility, besides the risk of bouncing, of keeping the contact pressure constant during the entire duration of the current flow. In addition, the contact arrangement for high currents,
especially for short-circuiters

in Hochstromanlagen,
mit Kontaktstücken unterschiedlicher Härtein high-current systems,
with contact pieces of different hardness

Anmelder:
Calor-EmagApplicant:
Calor Emag

Elektrizitäts-Aktiengesellschaft,
Ratingen bei Düsseldorf, Bahnstr. 39-45Electricity corporation,
Ratingen near Düsseldorf, Bahnstr. 39-45

Dr.-Ing. Rudolf Döring, Dipl.-Ing. Werner Koch,Dr.-Ing. Rudolf Döring, Dipl.-Ing. Werner Koch,

Braunschweig,
und Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Erwin Marx,Braunschweig,
and Dr.-Ing. Dr.-Ing. eh Erwin Marx,

Bnaunschweig-Gliesmaxode,
sind als Erfinder genannt wordenBnaunschweig-Gliesmaxode,
have been named as inventors

glatte Oberfläche der Kontakte praktisch für jede Schalteinrichtung ein verhältnismäßig geringer Höchststrom vorgegeben, den dieser Schalter führen kann.smooth surface of the contacts practically for every switching device a relatively low maximum current specified that this switch can lead.

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.According to the knowledge on which the invention is based, the disadvantages of the known Fix switches if a contact arrangement is assumed in which the interacting Contact pieces consist of materials of different hardness. This is the case with such an arrangement achieved according to the invention in that the contact-making material of a contact piece in such a way is plastically deformable that he the safe and bounce-free contact disruptive kinetic energy moving contacts when switched on due to deformation.

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 geringeAlthough there is a contact arrangement known with measures against bouncing, in which at least the movable contact has a hollow body closed on all sides, in which one, at least in the direction of movement of the contact, is located relative to the hollow body movable, deformable mass. This additional mass is applied immediately after the moving contact has hit the switch the mating contact a force acting in the direction of the switch-on movement on the walls of the Hollow body, which counteracts the tendency to bounce. The disadvantages of this design include the complicated mechanical structure and the small size

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Strombelastbarkeit hervorzuheben. Ferner ist diese Bei Verwendung chemischer Energiequellen für dieTo emphasize current carrying capacity. Furthermore, this is when using chemical energy sources for the

Kontaktanordnung für schnell arbeitende Schalter un- Einschaltung können besonders kurze Schaltzeiten da-Contact arrangement for fast-working switches when switching on, particularly short switching times can result.

geeignet, da große Massen, nämlich die Masse des durch erreicht werden, daß ein Kontaktstück, welchessuitable because large masses, namely the mass of the can be achieved by that a contact piece, which

Hohlkörpers selbst, einschließlich der Schaltmechanis- . das Treib- oder Sprengmittel wenigstens teilweiseHollow body itself, including the switching mechanism. the propellant or disintegrant at least partially

men und die genannte Zusatzmasse in Bewegung ge- 5 umgibt, vor Auslösung der Schalteinrichtung zwi-men and surrounding the mentioned additional mass in motion, before triggering the switching device between

setzt werden müssen, so daß zwangläufig geringe sehen die fest angeordneten Kontaktstücke gebrachtmust be set, so that inevitably low see the fixed contact pieces brought

Schließzeiten nicht erreicht werden können. wird und im Verlaufe des Schaltvorganges möglichstClosing times cannot be achieved. and in the course of the switching process as possible

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.In contrast, the object is deformed without splintering, so that with the counter-finding of the contact-making material of a contact-contact piece, one or more perfect con-pieces itself is generated from the plastically deformable mass, io clock points. For this fast-working, which means that there is considerable upstream switching device compared to the acquaintance, it is expedient for the drive trains to exist. Due to the conversion of the contact piece surrounding the kinetic or explosive agent, the energy of the moving contacts is formed into closed contact and the deformation work that forms the counter-contact makes it easy to achieve pieces so that, after the deformation, depending on the design of the contacts, a 15 the Propellants or explosives a mutual larger number of contact points connected in parallel support of the contact surfaces,
trains. For the switching of particularly large currents, the surface of at least one contact facing the opposite direction is expediently provided with recesses for the purpose of increasing the contact surface area, in which material propellant or explosive charges in one or more of the more easily deformable contact due to plastic 20 Contact pieces are used. Schalteinrichtunscher deformation is pressed into it. If these genes with detonation are particularly suitable as depressions, at least partially as wedge-shaped, fast-responding top switches, for example in gaps, the material, test circuits and short-circuiters in converter softness are pressed into these gaps. With these switching devices, due to the wedge effect, almost the end of the 35 switching times can be achieved, which plastically deforms much less than contact movement. Towards the end of the 50 · 10 ~ ⁶ seconds are.

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 KontaktmaterialMovement only takes place in an elastic manner. When a single explosive charge is used, the contact piece with the smaller one can also be formed with very small dimensions, current hardness. After completion of the switching process, strengths of up to several 100 kA are mastered,
As a result of the elasticity of the contact materials of FIG. 30. With the aid of some exemplary embodiments, the contact pressure is to be maintained at least in part by the wedge uses of the invention. To avoid being purified. In Fig. 1 and 2, a lever switch bruises or vibrations on the contacts is sketched. Fig. 1 shows the side view, Fig. 2 a step, a contact is expediently fixedly arranged section through the contact arrangement of the switch and not sprung. The fixed contact is shown in FIG. Turn the shift lever 4, in which only the elasticity of the material is caused by a frictional contact 5 with the supply line 2 verrials a certain degree of resilience. This elasticity bound. The contact piece 8 of the movable switching is necessary in order to maintain the contact pressure 4, which is made of easily deformable material, after the switching process. The shape 40, for example, made of copper, is held by one of the contact pieces, the recesses in the contact box-shaped casing 9. The contact and through the choice of contact materials the contact piece 8 with the sheath 9 is made with the help of the switching points so auszubil- the spring 6 against the wedge-shaped indentations that no contact surface 7 of the contact piece is provided by the operational heating 10 Reduction of the contact pressure occurs. 45 moves. The contact piece 10 is made of contact material

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. AufThe proposed design of the contact pieces made of great hardness, for example one omits Also use for switches made with the help of hardenable copper beryllium alloy. This contact from Spring forces are switched on and where the piece is firmly connected to the supply line 1. The Beder Contact pressure essentially by spring forces movement of the lever 4 with the contact piece 8 and is maintained. With these switches 50 are associated with part 9 by unlatching, not because of the proposed measures, especially those in the schematic representation according to FIG. 1 cheap contact surfaces made. There is also- is shown triggered. If the contact piece 8 towards the possibility of using the wedge-shaped Ver on the surface 7 of the contact piece 10, so Depressions the contact generated by the spring force - due to the strong deformation, the contact material 8 support pressure. 55 penetrate into the depressions in the surface 7. on

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, durchA switch-on spring, which at the same time for upright- this way, a larger number is created in parallel of the contact pressure is used, switched contact points to which it is superfluous If you use a contact piece, purposeful current is distributed. The shape of the moderately the moving contact piece, wedge-shaped or surface 7, it is possible to almost the entire kineconical formed between two fixed 60 tables energy of the shift lever 4 in contact-forming Drives counter contact pieces. The wedge-shaped or deformation transform without the bounce cone Formation of the contact piece has additional and vibration phenomena on the Kontaktanorddem the great advantage that later separation occur. It is necessary for this that the Isolierder Switching point only small forces are necessary, pad 3 is firmly or rigidly mounted, so that when around the movable contact piece quickly and easily 65 impingement of the contact piece 8 on the contact piece to remove. Both the activation and the 10 no significant deflection of the base opening of the switching point can take place, for example, by. Due to the penetrating material of the Kon springs, Compressed air, liquid pressure or also the clock piece 8 in the recesses of the contact piece With the aid of chemical energy sources there is a wedge in practically every well. 70 effect of the penetrated material achieved through

die der Kontaktdruck, der im wesentlichen durch die Feder 6 aufgebracht wird, erhöht wird.which the contact pressure, which is applied essentially by the spring 6, is increased.

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.Another embodiment is shown in FIG. 3. The contact bridge 14 is wedge-shaped and is activated by a force in the direction of arrow 15 between the two fixed contact pieces 11 and 12 pressed into it. The contact pieces 11 and 12 have, similar to those in FIGS. 1 and 2, wedge-shaped millings 16, into which the softer contact material 17 of the wedge 14 is pressed. The contact pieces are paid 11 and 12, for example by means of an insulating plate 13. In the arrangement according to FIG. 3, it is sufficient it to give the wedge-shaped contact bridge 14 a certain acceleration. The kinetic energy of the wedge-shaped contact piece is when it hits the mating contact surfaces of the parts 11 and 12 by deformation of the wedge surfaces of the contact material 17 into contact-forming deformation work converted. Due to the wedge effect between the part 14 and the parts 11 and 12 as well as by the Penetration of the softer material 17 of the wedge 14 into the millings 16 is a sufficient contact pressure generated and maintained, so that no further additional forces are necessary for this. The force that is necessary to accelerate the wedge-shaped contact bridge 14 can be achieved by compressed air, Oil pressure or can also be generated by chemical energy sources. Should propellants or explosives are used for the acceleration of the contact piece 14, the contact piece is expedient 14 itself designed as a piston, which at the same time forms the closure of a blasting chamber. The wedge shape for the contact bridge also has the advantage that with relatively low forces Switching point can be opened again.-This can for example again with compressed air or oil pressure or it can also be done with the help of chemical energy sources. Instead of the wedge-shaped switch contact it is also possible to use a conical, i.e. H. cylindrical contact with a tapered cross-section to use, in which case the mating contact pieces 11 and 12 must be designed accordingly. It is also possible when using detonating explosives to open the switching point To train switching point so that the wedge-shaped or conical contact, for example, on a lever arm is attached and moves in the course of the switch-off movement on an arc. The supply lines or contact pieces 11 and 12 can be designed 5a in the area of the wedge-shaped contact bridge that they protrude into arc extinguishing devices in which the resulting when switching off Arc is elongated and extinguished.

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.If chemical energy sources are used for switching on, the contact pieces are designed 4 and 5 particularly advantageous. 4 shows a section through a switching device with actuation by detonating explosives, FIG. 5 is a plan view of such a switching device. The device sketched in FIGS. 4 and 5 is particularly suitable for short-circuiting purposes in Contact converter systems. The fixed contact pieces 21, 22, 23 and 24 are on the insulating material 25 fixed. These contacts can be used, for example, to connect the three phases of the Three-phase system and for connecting the DC-side supply line. The contact pieces 21 to 24 are provided with wedge-shaped millings 28. Between the contact pieces 21 to 24 is the contact piece 26, which is arranged and shaped so that it is of the fixed Contact pieces 21 to 24 is as far away as possible. The contact piece 26 serves at the same time for receiving an explosive charge 29. It surrounds the explosive charge on almost all sides. Before actuation the switching device has the contact piece 26 shown in FIGS. 4 and 5 in the right half Form, while it after triggering the explosive charge as shown in Fig. 4 and 5 on the left side is deformed. The contact piece 26 is made of much softer material than that Counter-contact pieces 21 to 24. By triggering the explosive charge, which is caused by a filler piece closed opening 30 can be introduced into the contact piece 26 is axially symmetrical Widening of the contact piece 26 causes, through which the contact material of the contact piece 26 in the wedge-shaped recesses of the mating contact pieces is pressed in and thus a conductive connection between the contact pieces 21 to 24 establishes. The cylindrical shape of the contact piece 26 is therefore particularly useful because after the expansion of the contact piece 26 and after pressing the contact material into the wedge-shaped cutouts 28, the deformed contact piece has a self-resilient effect and helps to maintain the contact pressure during the passage of the current. In addition, the contact pressure is maintained in the wedge-shaped cutouts in the contact pieces 21 to 24 by the elastic deformation effective in these wedges the contact materials causes. When designing the contact pieces 21 to 24, care should be taken that the spaces between the contact pieces are at least partially wedge-shaped so that contact material of the contact piece 26 to be deformed penetrate into these wedge-shaped interspaces can, so that after the switching process in all wedge-shaped recesses only compressive forces and no bending or shear stresses occur. The spaces between the contact pieces 21 to 24 must be kept so small that the mating contact piece 26 is prevented from tearing open will. The contact pieces 21 to 24 are also in the exemplary embodiments according to FIGS. 4 and 5 with their surfaces 28 conical, so that the contact piece 26 is easy to open the switching point can be removed. The contact pieces 21 to 24 can either, as shown in Fig. 4 and 5, be angular or also T- or U-shaped.

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 dieThe shaping of the wedge-shaped cutouts can be done in various ways. Figures 6 and 7 show two examples. In Fig. 6, 31 and 32 are the fixed, unsprung contact pieces in which millings 33 are attached. The mating contact piece 26 with the cavity 34 for receiving a Explosive charge is arranged so that it is equidistant from the one provided with wedge-shaped cutouts Surface of the contact pieces 31 and 32 is removed. The recesses 33 in the fixed contact pieces are only partially wedge-shaped in the example of FIG. 6 and end in parallel flanks Indentations. This shape has the great advantage that after the deformation of the contact piece 26 the material of this contact piece penetrates into the parallel-flanked recesses of the fixed contacts and there, especially in the case of strong heating as a result of the passage of current, contributes to the Maintain contact pressure. Besides, the

Form der Ausnehmungen 33 nach Fig. 6 besonders wirksam gegen Prellerscheinungen.The shape of the recesses 33 according to FIG. 6 is particularly effective against bouncing phenomena.

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.In Fig. 7, the fixed contact pieces with 35 and 36, the contact piece to be deformed with 26 and the Space for receiving the explosive within the contact piece 26 is designated by 34. In the Fig. 7 shown wedge-shaped recesses 37 are shaped so that as a result of the strong wedge effect a self-locking of the deformed contact material of the contact piece 26 after penetration into this Wedges occurs. The formation of such wedge-shaped millings, which have a self-locking effect, are special suitable for switches according to FIGS. 1 and 2. Of course, a whole series can also be used Find and specify shapes for recesses in the hard contacts, but not in detail here should be treated.

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.When realizing the aforementioned invention, it is necessary, depending on the shape of the depressions in the hard contacts and, depending on the type of contact materials, the movement and the contact materials to be coordinated so that during the circuit the contact material is the harder Contact pieces is just not plastically deformed. Such a coordination can be found in the as Variety of contact materials and the possibilities for shaping the contact pieces in general can only be determined experimentally. When using chemical energy sources to expand a contact piece, which surrounds the explosive or propellant charge depends on the wall thickness of the one to be deformed Contact piece and the amount of charge play an important role. The dimensioning of the amount of cargo and the wall thickness of the surrounding contact piece are interdependent. As contact material for the hard contact pieces are expediently used non-ferrous metals, since the voltage drop across the Switching device should be small. In principle, of course, magnetic materials are also suitable for such Switchgear suitable.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 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. 1. Contact arrangement for high currents, especially for short-circuiters in high-current systems, in which the contacts are made of materials of different hardness, characterized in that the contact-making material of a contact piece (8, 17, 26) can be plastically deformed in such a way that that he the safe and bounce-free contact disruptive kinetic energy of the moving contacts absorbs through deformation when switched on. 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.2. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that the opposite contact facing Areas of at least one contact piece have depressions (7, 16, 28, 33, 37) in which use the material of the more easily deformable contact to form favorable contact surfaces is pressed in due to plastic deformation. 3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen wenigstens teilweise keilförmige Zwischenräume darstellen.3. Contact arrangement according to claim 2, characterized in that the depressions are at least partially represent wedge-shaped spaces. 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.4. Contact arrangement according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that that the contact pressure after the plastic deformation of at least one contact piece (8, 17, 26) is wholly or partially generated by the elasticity of the contacts. 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.5. Contact arrangement according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that that at least one contact (10, 11, 21, 31, 35) is fixed and not sprung. 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.6. Contact arrangement according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that that by the shape of the contacts, the depressions in the contacts and by the Choice of contact materials the operational heating of the switching point no reduction of the contact pressure. 7. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Kontakt (17, 21) keilförmig oder konisch ausgebildet ist.7. Contact arrangement according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that that at least one contact (17, 21) is wedge-shaped or conical. 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.8. Contact arrangement according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that that when the switching device is actuated by chemical energy sources, preferably by Use of detonating explosives, a contact piece (26), which the propellant or explosive at least partially surrounds, is deformed as splinter-free as possible and thereby with at least a mating contact generates one or more perfect contact points. 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.9. Electrical switch with contact arrangement according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the one preferably brought about by means of chemical energy sources Current interruption of the switching point is fed. In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 299 058.Considered publications:
Swiss patent specification No. 299 058. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 1 009 679/401 12.601 009 679/401 12.60