DE19963515B4

DE19963515B4 - Kontaktteil einer Lichtbogenlöschkammer eines elektrischen Ausschalters

Info

Publication number: DE19963515B4
Application number: DE19963515A
Authority: DE
Inventors: Young Kil Daegu Choi; Kyong Yop Changwon Park; Ki Dong Changwon Song; Jin Kyo Changwon Chong; Chan Kyo Changwon Park; Yeon Ho Changwon Oh
Original assignee: Korea Electrotechnology Research Institute KERI
Current assignee: Korea Electrotechnology Research Institute KERI
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2019-12-29
Also published as: DE19963515A1; KR100282641B1; JP3762174B2; JP2000195367A; KR20000042999A

Abstract

Feststehendes Kontaktteil (30) einer Lichtbogenlöschkammer eines elektrischen Ausschalters
mit einem Anschlussabschnitt (35) zum Anschluss des feststehenden Kontaktteils (30) an einen zu unterbrechenden Stromkreis,
mit einem Kontakt (10) zur Kontaktierung durch ein bewegliches Kontaktteil (20), sowie
mit zwei mit dem Anschlussabschnitt (35) verbundenen, elektrisch leitenden Seitenteilen (15), die zusammen einen Innenraum für die Bewegungsbahn des beweglichen Kontaktteils (20) begrenzen,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschlussabschnitt (35) am oberen Ende des Kontaktteils (30) angeordnet ist,
der Kontakt (10) im unteren Bereich des Kontaktteils (30) mit einem Kontaktschenkel (32) verbunden ist, und
jedes elektrisch leitende Seitenteil (15) mehrere Schenkel (34, 36, 38) aufweist, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und derart miteinander und mit. dem Kontaktschenkel (32) verbunden sind, dass das Kontaktteil (30) in Seitenansicht mehrfach abgewinkelt ist und aus mehreren miteinander verbundenen, im wesentlichen C-förmigen Abschnitten besteht, wobei die Öffnungen aufeinanderfolgender C-förmiger Abschnitte jeweils entgegengesetzt ausgerichtet...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Festkontakt in der Funken- oder Lichtbogenlöschkammer eines Ausschalters für die Unterbrechung elektrischen Starkstroms.
Bei der Unterbrechung des Stromkreises einer mit Netzspannung betriebenen Maschine entsteht im allgemeinen ein Funken oder Lichtbogen mit erheblicher Energie. Dieser beschädigt die Teile des Ausschalters, so dass dessen Lebensdauer verkürzt und die effektive Kontrolle des Stromkreises wegen der Herabsetzung der Schaltleistung des Schalters unmöglich wird. Als Abhilfe wird im allgemeinen der entstehende Lichtbogen ausgelöscht, so dass der fließende Starkstrom effektiver unterbrochen werden kann.
Die Löschkammern von Schaltkreisunterbrechern mit Gehäusen aus gespritztem oder ähnlichem Material, die am Stromnetz gewöhnlich verwendet werden, enthalten im allgemeinen den beweglichen Kontakt und den Festkontakt des Schalters. Um die Schaltleistung zu steigern, ist es daher wichtig, dass die Geschwindigkeit, mit der die zwei Kontakte bei der Unterbrechung des Stromkreises voneinander getrennt werden, möglichst hoch ist, um den zwischen den Kontakten entstehenden Lichtbogen möglichst lang zu machen, damit dessen elektrischer Widerstand groß wird und der Lichtbogen deshalb aufbricht und erlischt.
Um dieses zu erreichen, müssen an der Lichtbogenlöschkammer strukturelle Verbesserungen vorgenommen werden, die es ermöglichen, die Schaltleistung durch Verlängerung des Lichtbogens und durch Erhöhung der Öffnungsgeschwindigkeit des Schaltkontaktes zu vergrößern.

In Korea ist als Festkontakt für Schalter der vorgenannten Art im allgemeinen der U-Typ in Gebrauch, wie er z.B. auch in der EP 0 419 324 A1 offenbart ist, in Japan ist es der C-Typ, wie er in 1 dargestellt ist. Der Festkontakt vom C-Typ ist besser als der vom U-Typ, denn er verlängert den entstehenden Lichtbogen nach außen dadurch, dass der Magnetismus, der aufgrund der Struktur des C-Kontaktes entsteht, auf den entstehenden Lichtbogen einwirkt, und außerdem ist die Öffnungsgeschwindigkeit der Kontaktverbindung in der Anfangsphase vergrößert, weil die Abstoßungskraft, die durch den über die Kontaktstrecke fließenden Strom hervorgerufen wird, auf den beweglichen Kontakt einwirkt.

Dennoch verbleibt das Problem, dass der Festkontakt vom C-Typ die Trennungsleistung in der Lichtbogenlöschkammer nicht ausreichend stark steigern konnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Festkontakt der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Öffnungsgeschwindigkeit der Kontaktverbindung und die Länge des beim Öffnen der Kontaktverbindung entstehenden Lichtbogens vergrößert sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 das feste Kontaktteil des eingangs erwähnten bekannten Ausschalters;
2 einen Ausschalter mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung ohne Betätigungseinrichtung;
3A eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Stromflusses und der magnetischen Wirkungen im geschlossenen Zustand des Schalters, und
3B eine schematische Darstellung ähnlich 3A während des Öffnungsvorgangs.
2 zeigt den Großaufbau der Erfindung. Der Ausschalter mit Lichtbogenlöschkammer besteht aus einem feststehenden, elektrisch leitfähigen Hauptteil (Kontaktteil 30), an dem ein Isolierteil 40 angebracht ist, und einem beweglichen Kontaktteil 20. Das feststehende Hauptteil 30 hat einen hier horizontal dargestellten Anschlussabschnitt oder -schenkel 35, der sich in zwei obere Schenkel 38 gabelt. Die oberen Schenkel 38 der Gabel sind C-förmig und parallel zueinander zurückgebogen in Schenkel 36, und an diese schließt sich jeweils ein C-förmig nach vorn gebogener Schenkel 34 an. Die letztgenannten Schenkel 34 sind über vertikale Abschnitte mit einem gemeinsamen unteren Kontaktschenkel 32 verbunden, der parallel zum Anschlussschenkel 35 und in gleicher Richtung wie dieser verläuft und an seiner Oberseite 11 einen Kontakt 10 trägt. Die Schenkel 34, 36 und 38 bilden zusammen mit ihren Verbindungen die Seitenteile 15.
Das feststehende Hauptteil 3O hat somit einen mehrfach abgewinkelten, aus – von der Seite gesehen – drei C-Abschnitten bestehenden Verlauf.
Das Isolierteil 40 bedeckt die Innenseiten der gegabelten Abschnitte 38, 36, 34 des Hauptteils 30 und erstreckt sich wei terhin zwischen den einander parallelen Schenkeln 36 und 34, die den zweiten C-Abschnitt der genannten Struktur bilden, und bedeckt auch die Stirnseiten der Schenkel.
Das bewegliche Kontaktteil 20 ist dazu bestimmt, zwischen den gegabelten Abschnitten des Hauptteils 30 eine Schwenkbewegung auszuführen, wobei es in dem Zustand, in dem es einen elektrischen Stromkreis schließt, etwa parallel zu dem unteren Kontaktschenkel 32 verläuft und auf dem Kontakt 10 aufliegt, siehe 3A.
Ein Strom, der durch den von Hauptteil 30 und beweglichem Kontaktteil 20 gebildeten Schalter fließt, ist in 3A gestrichelt eingezeichnet.
Bekanntlich entsteht magnetische Anziehungskraft zwischen zwei elektrisch leitenden, parallel zueinander angeordneten Körper, durch die ein Strom in der gleichen Richtung fließt, während magnetische Abstoßungskraft entsteht, wenn die beiden Körper gegensinnig vom Strom durchflossen sind.
Wie in 3A dargestellt, entsteht die abstoßende Kraft F1 zwischen dem unteren Kontaktschenkel 32 und dem beweglichen Kontaktteil 20, da die in ihnen fließenden Ströme geometrisch einander entgegengerichtet sind. Dagegen entstehen zwischen dem beweglichen Kontaktteil 20 und den Schenkeln 34 des gegabelten Abschnitts des Hauptteils 30 Anziehungskräfte F2, die im wesentlichen in der gleichen Richtung wirken, wie die Kräfte F1.
Wird der Schalter nun aufgrund eines Überstroms von einem hier nicht dargestellten Stellantrieb geöffnet, dann unterstützen die Kräfte F1 und F2 die Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktteils 20. Diese Unterstützung wirkt auch noch, wenn zwischen dem beweglichen Kontaktteil 20 und dem festen Kontakt 10 ein Lichtbogen ausgebildet werden sollte, denn dieser hält den Stromfluss durch das bewegliche Kontaktteil eine Zeitlang aufrecht. Die Anziehungskraft F2 wird tendenziell größer, weil sich das bewegliche Kontaktteil 20 den Schenkeln 34 annähert. Durch den Öffnungsantrieb (nicht dargestellt) und die Massenträgheit läuft das bewegliche Kontaktteil 20 an den Gabelschenkeln 34 und 36 vorbei, und schließlich werden zwischen dem beweglichen Kontaktteil 20 und den Gabelschenkeln 36 Abstoßungskräfte und zwischen dem beweglichen Kontaktteil 20 und den Gabelschenkeln 38 Anziehungskräfte wirksam, die die Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktteils 20 unterstützen.
Bei seiner Bewegung erfährt das bewegliche Kontaktteil 20 an seinem freien Ende auch ein magnetisches Drehmoment aus dem Bereich, wo die Gabelschenkel 36 und 38 miteinander verbunden sind und der Strom in der Zeichnung in vertikaler Richtung fließt. Da der Angriffspunkt dieses Momentes fern vom Schwenkpunkt des beweglichen Kontaktteils 20 liegt, wirkt das Moment mit der größten Kraft.
Auch im oben geschilderten Öffnungsvorgang der Schaltstrecke wird die Stärke des durch das Hauptteil entstandenen Magnetismus wegen der besonderen Struktur des Hauptteils größer als beim bekannten Schalter, und so dehnt sich die Länge des erzeugten Lichtbogens zwischen dem beweglichen Kontaktteil 20 und dem feststehenden Kontakt 10 aus, was zu einer sicheren Unterbrechung des Stromflusses führt und wodurch die Trennleistung des Schalters verbessert wird.
Andererseits ist auf den Innenseiten des Hauptteils 30, nämlich auf den Flächen entlang der Bewegungsbahn des beweglichen Kontaktteils 20, das Hauptteil 30 mit dem Isolierteil 40 bedeckt.
Daher wird die Isolierung zwischen beweglichem und festen Teil beim Öffnen des Schalters garantiert, und es wird die Ausbildung von Lichtbögen zwischen den Gabelschenkeln und dem beweglichen Kontaktteil 20 behindert.

Claims

Feststehendes Kontaktteil (30) einer Lichtbogenlöschkammer eines elektrischen Ausschalters mit einem Anschlussabschnitt (35) zum Anschluss des feststehenden Kontaktteils (30) an einen zu unterbrechenden Stromkreis, mit einem Kontakt (10) zur Kontaktierung durch ein bewegliches Kontaktteil (20), sowie mit zwei mit dem Anschlussabschnitt (35) verbundenen, elektrisch leitenden Seitenteilen (15), die zusammen einen Innenraum für die Bewegungsbahn des beweglichen Kontaktteils (20) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (35) am oberen Ende des Kontaktteils (30) angeordnet ist, der Kontakt (10) im unteren Bereich des Kontaktteils (30) mit einem Kontaktschenkel (32) verbunden ist, und jedes elektrisch leitende Seitenteil (15) mehrere Schenkel (34, 36, 38) aufweist, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und derart miteinander und mit. dem Kontaktschenkel (32) verbunden sind, dass das Kontaktteil (30) in Seitenansicht mehrfach abgewinkelt ist und aus mehreren miteinander verbundenen, im wesentlichen C-förmigen Abschnitten besteht, wobei die Öffnungen aufeinanderfolgender C-förmiger Abschnitte jeweils entgegengesetzt ausgerichtet sind.
Feststehendes Kontaktteil (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Isolierteil (40) aufweist, das auf jeder Oberfläche der Seitenteile (15) angeordnet ist, die dem genannten Innenraum zugewandt ist.