DE2615726A1 - Kontaktanordnung - Google Patents

Kontaktanordnung

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DE2615726A1
DE2615726A1 DE19762615726 DE2615726A DE2615726A1 DE 2615726 A1 DE2615726 A1 DE 2615726A1 DE 19762615726 DE19762615726 DE 19762615726 DE 2615726 A DE2615726 A DE 2615726A DE 2615726 A1 DE2615726 A1 DE 2615726A1
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Germany
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contact
ferromagnetic part
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ferromagnetic
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DE19762615726
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Werner Bruckner
Herbert Ebel
Erhard Ing Grad Runtsch
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BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri France SA
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/50Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H1/54Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  • "Kontaktanordnung"
  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung eines elektrischen Kontaktsystems für Trenn-, Last- und/oder Fehlerstromschutzschalter mit mindestens einem festen und mindestens einem beweglichen Kontaktstück, deren Kontaktkraft beim Anstehen eines Stoßstromes mittels mindestens einem der Kontaktanordnung zugeordneten ferromagnetischen Teil verstärkt wird.
  • Derartige Kontaktanordnungen werden generell dort benötigt, wo hohe Stoßströme auftreten können, ohne daß die Kontakte bleibende Schäden erfahren.
  • Es ist wichtig, daß die anstehenden Stoßströme keine Kontaktverschweißung hervorrufen und somit beim Schalten stets ein sicheres Auftrennen des jeweiligen Stromkreises gewährleistet ist. Zu diesem Zweck sind die Kontaktanordnungen beispielsweise mit aus speziellen Legierungen gefertigten, großflächigen Kontakten ausgerüstet, die mit einer hohen Kontaktkraft gepaart, zum einen eine Kontaktverschweißung absolut verhindern und zum anderen ein stetiges Schalten sicherstellen.
  • In einigen Fällen weisen die Kontaktanordnungen Reibkontakte auf bzw. wird durch einen Aufbrecher ein Öffnen der verschweißten Kontakte durch Hebelwirkung oder durch eine elektrodynamische Öffnlmgskraft erzielt.
  • Dies hat jedoch verschiedene Nachteile, die darin zu sehen sind, daß die Kontaktanordnungen der eingangs erwähnten Kontakt systeme sehr voluminös und konstruktiv aufwendig sind.
  • So ist beispielsweise die Anwendung derartiger Kontaktanordnungen bei Trenn-, Last- und/oder Fehlerstromschutzschaltern völlig ausgeschlossen, da deren Mislöseorgane aufgrund der geforderten Empfindlichkeit nicht dazu geeignet sind, solcher Art ausgebildete Kontaktsysteme funktionssicher zu betntigen.
  • Wenn also derartige Kontakt systeme zur Vermeidung von Kontaktverschweißung durch anstehende Stoß ströme iiber hohe Kontaktkräfte verfügen, so hat das zur Folge, daß empfindliche Auslöseorgane den aus der hohen Kontaktkraft resultierenden Widerstand nicht überwinden, d.h. ein Schalten der Kontakte des Kontaktsystems ist zu schwierig, wenn nicht gar unmöglich und somit ist eine derartige Lösung sehr unbefriedigend.
  • Kontaktanordnungen, die es ermöglicher, daß durch deren Kontaktstücke und Zuleitlmgen eine Stromschleife gebildet wird und daß die daraus resultierende elektrodynam.ische Kraft zur Kontaktkraftverstärkung herangezogen wird, stellen möglicherweise die besten Annäherungen an die Lösung des Problems dar.
  • Die Verminderung der Kontaktanpresskraft einer Kontaktanordnung eines elektrischen Kontaktsystems, dessen Kontakte eine Stromschleife bilden, beruht auf den elektrodynamischen Abstoßkräften, die durch einen Stromstoß hervorgerufen werden und auf zwei verschiedene Arten entstehen können.
  • Zum einen wird durch eine aus zwei annähernd parallelen Schenkeln (Kontaktstficke) bestehende Kontaktanordnung, an deren freien Enden eine Kontaktaiiflage angeordnet ist, eine Stromschleife gebildet irnd somit zwangsläufig heim Auftreten eines Stromstoßes eine elektrodynarnische Abstoßkraft erzeugt, die ein anstoßen der an den Kontakt stücken angeordneten Kontaktauflagen zur Folge hat, da bekanntlich entgegengesetzt gerichtete Ströme sich abstoßen. Auf dieser Erkenntnis aufbauend, versucht die Fachwelt durch Umkehrung der entgegengesetzt gerichteten Ströme (Stromschleife) bei einer bekannten Kontaktanordnung eben durch Anordnung einer zweiten, dei ersten entgegenwirkenden Stromschleife (Mäanderform) die Abstoßkraft auszunutzen; jedoch erkannte man rechtzeitig, daß eben eine derartige Umkehrung einen enormen kinematischen Aufwand erfordert. Bei Schaltgeräten der eingangs genannten Art steht dies jedoch keinesfalls in Relation zum technisch-wirtschaftlichem Nutzen.
  • Zum anderen erfährt der Strom bei Verwendung eines Punktkontaktes eine Einengung an den Ubergängen. Daher verlaufen die Stromlinien nicht mehr parallel zueinander, wodurch innerhalb des durch die parallel angeordneten Kontaktstücke und deren Kontaktauflagen nicht eine Stromschleife gebildet wird, sondern quasi unendlich viele, die kreisförmig um den Punktkontakt herumliegen, die ebenfalls eine schädliche Kontaktkraftverringerung hervorrufen. Beim Anstehen eines Stromstoßes führt dies zu einer kurzzeitigen Abhebung der Kontakte in der Stromenge, während nach dem Wiederberühren ein Schmelz schweißen der Kontakte eintritt. Da die aktiven Kräfte mathematisch ermittelbar sind, besteht zwar die Möglichkeit, diese auf ein Minimum zu begrenzen; jedoch sind keine Kontaktanordnungen mit geringen Kontaktkräften bekannt geworden, denen Abhebekräfte entgegenwirken, die durch empfindliche Auslöseorgane betätigbar sind und trotzdem beim Fließen eines hohen Stoß stromes einen Schaden erleiden: Von der erstgenannten Abstoßungskraft ausgenommen sind selbstverstandli.ch Kontaktanordnungen, bei denen der Stromfliß keine Stromschleife bildet, d.h. eine gleiche (gleichsinnige) Flußrichtung aufweist. Bei einer annähernd gleichen Stromrichtung i.n den Kontaktstücken kann eine elektrod'rnamische abstoßkraft nicht entstehen. Vielmehr ist in Praxis festzustellen, daß eine sehr geringe elektrodynamische Anziehungskraft zwischen den Kontaktstücken nachweisbar ist. Der Vorteil einer minimalen Anziehungskraft zwischen Kontaktstücken mit annähernd gleicher Stromflußrichtung besteht gegenüber einer Kontaktanordnung, die eine Stromschleife bildet, darin, daß der zu betreibende Aufwand, die nachweStare elektrodynamische Anziehungskraft zwischen den Kontakt stücken beim Auftreten eines Stoß stromes zu erhöhen, minimal ist.
  • Der vorliegenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine einfache, wirkungsvolle und billig herzustellende Kontaktanordnung zu schaffen, die unter Ausnutzung der physikalischen Gesetzmäßigkeiten einerseits bei einem anstehenden Stoß strom eine Kontaktkraftverstärkung hervorruft und andererseits die Kontaktkraft erhöhende Mittel aufweist.
  • Eine derartige Kontaktanordnung ist insbesondere nützlich bei Kontaktsystemen, die ausschließlich durch sehr empfindliche Auslöseorgane betätigbar sind und ihrerseits nur Kontakt systeme mit geringen Kontaktkraften schalten können. Diese Aufgabe wird erfindlmgsgemëß bei einer Kontaktanordnung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der ferromagnetische Teil den Kontaktstücken unmittelbar zugeordnet ist.
  • In zweckmaßiger Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß mindestens ein ferromagnetischer Teil zwischen den parallel zueinander verlaufenden Kontaktstücken angeordnet ist. Das stellt sicher, daß der sich innerhalb einer so gebildeten Leiterschleife befindliche ferromagnetische Teil zumindest ziir Abschirmung eines Feldes von einem Kontakt stück dient, d.h. die elktrodynamische Offnungskraft wird im Augenblickswert des anstehenden Stoßstromes um ein beträchtliches Maß verringert.
  • Ein weiterer überraschender Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mindestens en einem Kontaktstück, wohlgemerkt bei einer gleichsinnig stromdurchflossenen Kontaktanordnung, an dessen der Kontaktauflage abgekehrten Seite, je wenigstens ein ferromagnetischer Teil angeordnet ist.
  • Vorteilhaft ist es, daß der ferromagnetische Teil aus einem magnetisch weichen Stoff besteht, beispielsweise Schmiedeeisen.
  • Darüber hinaus kann der ferromagnetische Teil ein beliebiges Profil aufweisen. Dabei ist der als beliebiges Profil ausgebildete ferromagnetische Teil unmittelbar mit dem Kontaktstück verbunden. Vorteilhaft ist es, den ferromagnetischen Teil IJ-förm.ig auszubilden, wobei die parallelen Schenkel des U-förmigen Teils mindestens ein Kontakt stück von der der Kontaktauflagefläche abgekzhrten Seite umgreift und dem zwischen den Kontaktstücken angeordneten ferromagnetischen Teil unter Bildung zweier Luftspalte kongruent gegenübersteht.
  • Das stellt sicher, daß der durch den anstehenden Stoßstrom über die von der Kontaktanordnung gebildten Stromschleife magnetisierte ferromagnetische Teil aufgrund der zusätzlich in diesem gebildeten Kraftfliißrichtiing eine Energie zur VerfUgung stellt, deren Einwirkungszeit in der Größenordnung mindestens einer Millisekunde die bis dahin geringe Kontaktkraft erhöht und somit ein Versr..hweißen der Kontakte verhindert. Die in dem ferromagnetischen Teil erzeugte Kraftflußrichtung, in Richtung auf den Stromschleifenmittelpunkt, ist erheblich.
  • In zweckmäßiger Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der U-förmige ferromagnetische Teil mit seinen parallelen Schenkeln beide Kontaktstücke von der der Kontaktauflagefläche abgekehrten Seite umgreift.
  • Als besonders vorteilhaft wird jedoch nach der Erfindung eine Anordnund mBndestens einem U-förmigen und einem I-förmigen ferromagnetischen TeR-bevorzugt, welche nach Art eines geschlossenen Eisenkreises derart an jeweils einem Kontaktstück fest angeordnet sind, daß die freien Enden der parallelen Schenkeln des U-förmigen ferromagnetischen Teiles, unter Bildung zweier Luft spalte kongr1lRnt dem I-förmigen ferromagnetischen Teil gegenüberstehen.
  • Weitere zweckmnßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Schutzansprüchen 9 bis 11 zu entnehmen.
  • Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß Kontakt systeme mit geringen Kontaktkräften ohne großen technologischen Aufwand mit dem erfindungsgemäßen ferromagnetischen Teil nachträglich ausgerüstet werden können.
  • Aufgrund der durch die Erfindung vermittelten Lehre ist es nunmehr möglich, daß auch Kontaktanordnungen von Kontaktsystemen mit geringen Kontaktkraften bei Fließen eines Stoßstromes keinen Schaden.-erleiden, d.h. derartige Kontaktsysteme mUssen nach einem anstehenden hohen Stoß strom nicht auf etwaige Beschädigung überprüft und gegebenenfalls ausgetauscht werden.
  • Aufgrund der Anwendung eines ferromagnetischen Teils, unter Berticksichtigung der physikalischen Gesetzmäßigkeitenj denen zur Folge ein ferromagnetische Teil auch ohne äußeres Magnetfeld eine snontane Magnetisierung besitzt, ist es möglich, dieses der elektrodynamischnKraft einer gegensinnig stromdurchflossenen Kontaktanordnunt entgegenwirken zu lassen, so daß die elektrodynamische Hebekraft bei einem anstehenden Stoßstrom nicht wirksam wird. Eine weitere den erfindungsgemäßen Gegenstand anhaftende positive Eigenschaft ist die Verringerung des spezifischen magnetischen Widerstandes im magnetischen Kreis.
  • Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.
  • Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kontaktanordnung, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist, entlang der Linie I-I Fig. 2 eine Schnittdarstellung/unterhalb von Punktkontakten der Ausführungsform gemäß der Fig. 1, Fig. 3 eine Fig. 2 ähnliche Darstellung, jedoch unter Hinzufügung eines U-förmigen ferromagnetischen Teils außerhalb der Stromschleife an einem der beiden Kontakt stücke, Fig. 4 eine ähnliche Darstellung gemäß der Fig. 3, wobei jedoch auch der I-förmige ferromagnetische Teil einem Kontakt stück - innerhalb der Stromschleife -fest zugeordnet ist, Fig. 5 eine Umkehrung gemäß der Fig. 4, Fig. 6 eine gleichsinnig vom Strom durchflossene Kontaktanordnung mit an der der Kontaktauflage abgekehrten Seite angeordneten ferromagnetischen Teil, -8- Fig. 7 eine Schnittdarstellung einer Kontaktanordnung entlang der Linie II-II gemäß der Fig. 6, bei der jedoch nur ein ferromagnetischer Teil an der der Kontaktauflagefläche abgekehrten Seite angeordnet ist, Fig. 8 eine Kontaktanordnung gemäß der Fig. 6, deren Kontakt stücke von einem an der der Kontaktauflageflache abgekehrten Seite angeordneten U-förmigen ferromagnetischen Teil umgriffen ist, unter Bildung zweier Luftspalte, Fig. 9 eine ähnliche Darstellung gemaß der Fig.8, wobei jedoch den parallelen freien Schenkelenden des U-förmigen ferromagnetischen Teils ein I-förmiger Teil kongruent unter Bildung zweier Luftspalte gegenübersteht.
  • Das Kontaktsystem mit ferromagnetischem Teil mit dem zusammen die Kontaktanordnung 50 in der bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, besteht aus einem festen und einem beweglichen Kontakt stück.
  • Die im ganzen mit 50 bezeichnete Kontaktanordnung des Kontaktsystems ist mit Hilfe eines Kniehebels 51 betätigbar. Der Kniehebel 51 selbst besteht aus den beiden Armen 52,53, dem Kniegelenk 54 und den beiden äußeren Gelenken 55,56. Der Arm 52 ist mit seinem äußeren Gelenk 55 in einem festen Widerlager 57 gelagert. Hingegen ist das außere Gelenk 56 des Armes 53 in einem Widerlager 58 des heweglichen Kontaktstückes 59 gelagert und übt iiber das zentrale Kniegelenk 54 irnd einen daran angreifenden Betätigungsgebel 60, einer nicht naher dargestellten Freiauslösung eine Kraft "P" in Schließrichtung und eine Kraft "Q" in Öffnungsrichtung auf das bewegliche Kontaktstück 59 aus.
  • In .Schließstelllmg der Kontaktanordnung 50 (der Kniehebel 51 hat seine Endatellung eingenommen), befinden sich die Arme 52,5 nahezu in Strecklage. Durch die Strecklage des Kniehebels 51 wird eine einer Öffnungskraft "Q", welche durch eine parallel zum Kniehebel 51 angeordnete Feder 61 und eine elektrodynamische Kraft erzeugt wird, entgegenwirkende Komponente geschaffen, die entlastend auf eine nicht dargestellte Verklinkungsstelle einwirkt Oberhalb einer Lagerstelle/es beweglichen Kontaktatückes 59 ist ein zur Kontaktanordnung 50 gehörendes flexibles Band 63 angeordnet. Das bewegliche Kontaktstück 59 ist in der Lagerstelle 62 einseitig drehbar gelagert. Zwischen dem freien Ende 63a des Bandes 63 und dem beweglichen Kontaktstiick 59 besteht eine galvanische Verbindung. Ein anderes freies Ende 63b des flexiblen Bandes 63 ist an einem Anschlußstück 64 aufgelegt und bildet zusammen mit den Kontaktstücken 59,65 eine Stromschleife in Pfeilrichtung ßxn. Der Festkontakt 65 bildet mit dem Anschlußstück 66 eine Einheit, damit die von der Stromschleife in Pfeilrichtung "X" übertragenen Kräfte voll aufgenommen werden können. Die freien Enden 59a und 65a der Kontaktstücke 59,65 sind dabei als von einer Kontaktauflagefläche 59b, 65b wegweisende Hbrner 59c, 65c ausgebildet. Am Fußpunkt 59d 65d der Hörner 59c, 65c befindet sich sowohl beim festen al-s auch beim beweglichen Kontaktstück 65, 59 in Form einer Kontaktauflage ein Punttkontakt 67.
  • Im Ausführungsbeispiel gemaß der Fig. 1 istein ferromagnetischer Teil 68 annähernd svmmetrisch zu der durch Pfeile gekennzeichneten Stromschleife "X" zwischen den Kontaktstücken 59, 65 angeordnet und bildet mit diesen zusammen eine Einheit.
  • Ferromagnetische Stoffe sind recht billig und lassen sich zudem auch mit unkomplizierten Werkzeugen leicht bearbeiten.
  • Die zuvor erwähnte und in der Zeichnung der Fig. 1 angedeutete PfeJlrichtung "X" zeigt den Stromverlauf und verkörpert gleichzeitig die Stromschleife der Kontaktanordnung 50. Bei einem anstehenden Stoß strom wird im ferromagnetischen Teil 68 ein magnetisches Feld H aufgebaut, d.h. der ferromagnetische Teil 68 erfährt die Eigenschaften eines Magneten, dessen Kraftlinien zum Mittel der durch die Pfeile verkörperten Stromschleife "X" wirken. Für den durch die Kraftlinien ver körperten Kraftfluß # M gilt = B. F wobei F die Fläche in cm2 ist, die ihrerseits senkrecht zu den Kraftlinien steht und durch die die Kraftlinien hindurchgehen.
  • Der magnetische Kraftfluß # Mist im vorliegenden Fall von folgenden Faktoren abhängig: a.) Der Intensität des Stromes, b.) dem Volumen des ferromagnetischen Teiles 68, c.) der Wahl des ferromagnetischen Stoffes, aus dem das Teil 68 hergestellt ist.
  • Das Volumen des ferromagnetischen Teiles 68 ist seinerseits von den geometrischen Abmessungen der Kontaktanordnung 50 abhängig.
  • Beim erfindungsgemäßen Gegenstand wurde ein Stoff mit idealen Eigenschaften angewandt, nämlich Schmiedeeisen, Schmiedeeisen verfügt über einen hohen Permeabilitätswert µ Die Permeabilität µ des Schmiedeeisens und :aller ferromagnetischen Stoffe stellt den Verknüpfungsfaktor zwischen magnetischer Feldstärke H und magnetischer Kraftflußdichte B dgr.
  • B = µ . H und ist ein Maß für die Verstärkung des Kraftflußes des Feldes, welches der elektrodynamischen Kraft der Stromschleife "X" entgegenwirkt. Als weiterer Vorteil ist der bei steigendem Strom (Stromfluß) fallende spezifische magnetische Widerstand QM' beispielsweise des Schmiedeeisens anzusehen.
  • Bakanntlich ist der spezifisch magnetische Widerstand # M des ferromagnetischen Teils 68 der Länge proportional, dessen Querschnitt jedoch umgekehrt proportional und ist von der Permeabilitätfu abhängig. Temperaturen und somit auch Zustandsänderungen spielen dabei keine Rolle und können daher unberücksichtigt bleiben.
  • Die der elektrodynamischen Kraft (Stromschleife "X") entgegenwirkende Kraft ist ein Produkt aus dem Augenblickswert des Stoßstromes und dem magnetischen Kraftfluß t des betreffenden zur Anwendung gebrachten ferromagnetischen Teiles 68, mittels derer, durch erfindungsgemäße Anwendung, eine momentane Kraftverstärkung erzielbar ist.
  • Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt der ferromagnetische Teil 68 einen rechteckigen Querschnitt. Weiterhin ist daraus ersichtlich, daß das unterhalb der Kontaktauflagefläche 59b, 65b geschnittene Kontaktpaar 59,65 jeweils mit einem Punkt bzw. einem Kreuz gekennzeichnet ist. Diese Markierung der Kontaktstücke 59, 65 soll die Stromrichtung in denselben andeuten. Bei einem anstehenden Stoßstrom zu dem sich im Kontaktstück 65 aufbauenden Magnetfeld H wird nunmehr aufgrund der Anordnung des ferromagnetischen Teiles 68 das bewegliche Kontaktstück 59 unmittelbar abgeschirmt, wodurch aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten - Lenz'sche Regel, linke Handregel - die durch den Stoß strom hervorgerufene elektrodynamische Kraft um ein beträchtliches Maß verringert wird, so daß effektiv durch diese Anordnung eines ferromagnetischen Teiles 68 zwischen den Kontaktstücken 59,65 die Bildung von Magnetfeldern und sich abstoßenden elektrodynamischen Kräften verhindert wird, so daß die auf das Kontaktstück 65 ausgeübte Kraft geschwächt wird.
  • Im Unterschied zur Fig. 1 und 2 weist die Kontaktanordnung 50 in der Fig. 3 ein zusätzliches ferromagnetisches Teil 69 auf.
  • Der ferromagnetische Teil 69 ist im Gegensatz zum ferromagnetischen Teil 68 unmittelbar dem Kontaktstück 59 von der der Kontaktauflagefläche 59b abgekehrten Seite zugeordnet und weist eine U-Form auf, dessen freie Schenkelenden 69a auf eine Breitseite 68b des ferromagnetischen Teils 68, unter Bildung zweier Luft spalte 70 gerichtet sind.
  • Diese konstruktive Ausgestaltung verlangt zwar gegenüber der Ausführung gemäß der Fig. 1 einen etwas größeren jedoch nicht den ökonomischen Rahmen sprengenden Aufwand, dafür erbringt diese Lösung aber eine wirkungsmäßig weit höhere Kontaktkraftverstärkung. Die höhere Kontaktkraftverstärkung ist auf das zusätzliche ferromagnetische Teil 69, welches dem beweglichen Kontaktstück fest zugeordnet ist, zurückzuführen, da bekanntlich ein so mit Luftspalten gebildeter Eisenkreis beim Anstehen eines Stoßstromes als geschlossener Eisenkreis wirkt, d.h., daß der mit dem beweglichen Kontakt stück 59 fest verbundene ferromagnetische Teil 69 bestrebt ist, sich an dem fest zwischen den Kontaktstücken 59,65 angeordneten ferromagnetischen Teil 68 zu binden, also der elektrodynamischen Kraft mit einer geeigneten Gegenkraft zu begegnen.
  • Die elektrodynamischen Restkräfte sind dabei selbst für den nicht eingeweihten Fachmann mittels der Näherungsformel mathematisch ermittelbar, so daß der erf-ndangsgemäße Effekt leicht überprüfbar ist.
  • Die Fig. 4 zeigt eine weitere Variationsmöglichkeit der ferromagnetischen Teile 68, 69 und unterscheidet sich gegenüber der Fig. 3 darin, daß der ferromagnetis,cbe Teil 68 umnittelbar an dem Kontaktstück-65 von der Seite der Kontaktauflagefläche 69b befestigt ist. Bei dieser Darstellung sind ebenfalls gleiche Teile mit gleichen Ziffern bezeichnet. Gegentiber der Fig. 3 weist ein auf diese Art und Weise gebildeter Eisenkreis zwar keinen höheren Kraftfluß# M auf, er zeichnet sich aber gegenüber der in der Fig. 3 dargestellten Variation zur Kontaktkraftverstärkung dadurch aus, daß das Teil 68 auf den Leiter 65 eine Kraft ausübt. Grundsätzlich ist zu dieser Variation der ferromagnetischen Teile 68, 69 auszuführen, daß aufgrund der Wirkung eines geschlossenen Eisenkreises beim Anstehen eines Stoßstromes diese auch unmittelbar an den Kontaktstücken 59, 65 befestigt werden können.
  • Bei der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die ferromagnetischen Teile 68, 69 im Gegensatz zu der Anordnung gemäß der Fig. 4 in umgesetzter Folge den Kontaktstücken 59,65 unmittelbar zugeordnet.
  • Bei ffeensinnjfr stromdruchflossenen Kontaktanordnungen 50 kann eine Kontaktkraftverstärkung nur dann erzielt werden, wenn mindestens ein ferromagnetischer Teil 68, 69 zur Erzielung elektrodyn&mischer Kräfte zwischen den Kontaktstücken 59>65 angeordnet ist.
  • Wie die Fig. 6 zeigt, sind im Gegensatz dazu bei einer gleiche sinni.g sbromdurchflossenen Kontaktanordnung 150 die ferromagnetiscllen Teile 168, 171 grundsätzlich an der der Kontaktauflagefläche 159b, 165b abgekehrten Seite befestigt.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6 liegen Kontaktstücke 159, 165 zwischen zwei gleichgeformten ferromagnetischen Teile 168, so daß beim Anstehen eines Stoßstromes zwischen diesen eine elektromagnetische Anziehung erfolgt und die vorhandene geringe elektrodynamische Anziehungskraft der Kontaktstücke 159, 165 der Kontaktanordnung 150 in geeigneter Weise zusätzlich unterstützt. Die ferromagnetischen Teile 168 sind dabei unmittelbar den Kontaktstücken 159, 165 fest zugeordnet.
  • Gemäß der in der Fig. 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung, kann einer gleichsinnig stromdurchflossenen Kontaktanordnung 150 aber auch nur ein einziger von der der Kontaktauflagefläche 165b abgekehrten Seite ein ferromagnetischer Teil 168 unmittelbar angeordnet sein.
  • Dies hat nicht nur den Vorteil einer Materialeinsparung, vielmehr wird hier, durch den bewußt hinter dem Kontaktstück 165 angeordneten ferromagnetischen Teil 168 eine optimale Ausnutzung des durch den Stoßstrom erzeugten Magnetfeldes H bzw.B erzielt. Die optimale Ausnutzung ist ausschließlich auf die Anordnung des ferromagnetischen Teiles 168 zurückzuführen und beruht einzig und allein darauf, daß durch den im Rückweg angeordneten ferromagnetischen Teil 168, welcher zudem einen günstigeren magnetischen Leitwert besitzt, eine gewünschte Verstärkung erzielbar ist. Ein derart verstärktes Magnetfeld übt zwangsläufig eine zusätzliche elektromagnetische Kraft F auf das Kontaktstück 159 aus, wodurch dieses stärker als im Ruhezustand gegen das Kontaktstück 165 gedrückt wird und somit die Kontaktanpreßkraft zwischen beiden erhöht, als auch ein schädliches Verschweißen der Kontaktstücke 159, 165 absolut verhindert.
  • Gemäß einer weiteren konfigurativen Abwandlung, wie sie Fig. 8 zeigt, weist der ferromagnetische Teil 168 ein beliebiges Profil, beispielsweise das einer verengtell U-Form17I auf. Bei dieser U-Form 171 weisen parallel ve.claufende freie Schenkelenden 171a jeweils eine nach innen gerichtete Kröpfung 171c auf und dienen ausschließlich zur Erzielung geeigneter Luftspalte 170 zwischen dem umgriffenen Kontaktstück 165. Auch hier besteht im Prinzip Wirkungsgleiciiheit mit der Ausführung gemäß der Figur 7, jedoch wird die Kontaktanpreßkraft um ein Nuance erhöht.
  • den Die Fig. 9 bezieht sich auf eine Kontaktanordnung 150 mit/die Kontaktstücke 159, 165 einschließenden ferromagnetischen Teilen 68, 69. Wie aus der Bezifferung ersichtlich ist, weist die Kontaktanordnung 150 ferromagnetische Teile 68, 69 auf, wie sie schon bei der Kontaktanordnung 50, nämlich der Fig. 4 und 5, also der gegensinnig stromdurchflossenen Verwendung gefunden haben, jedoch sind hier beide Teile außen angebracht. Gegenüber den Ausführungen nach den Fig. 7 und 8 erfährt das Kontaktpaar eine weitere Kontaktkraftverstärkung durch das als Anker wirkende ferromagnetische Teil 165.
  • Die Ursachen einer kontaktkraftverstärkenden Anordnung sowohl bei gleiche als auch bei gegensinnig stromdurchflossenen Kontaktsystemen sind darin zu sehen, daß in beiden Fällen eine Ausnutzung der Magnetisierung erfolgt.
  • Der Verlust von magnetischer Energie, nämlich die Streuung, ist umso größer, je weiter der oder die Luftspalte 70/170 im Verhältnis zum Querschnitt des zur Anwendung kommenden ferromagnetischen Teiles 68,69,168,171 ist.
  • Zur Erzielung eines konstanten magnetischen Kraftflußes# M bei Anwendling von einem entsprechend geformten bzw. von zwei ferromagnetischen Teilen 68,69, 168, 171 ist es daher von Vorteil, die Luftspalte 70,170 so klein als möglich zu wählen, wodurch zwangsläufig nur mit einer geringen zu vernachlässigenden Streuung zu rechnen ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf das In den Figuren dargestellte iisführungsbei spiel beschränkt. Die Kontaktstücke können beispielsweise so ausgebildet werden, daß ohne großen Aufwand der ferromagnetische Teil daran befestigt werden kann. Auch die Form und Abmessung kann beliebig geändert werden. Ferner kann der ferromagnetische Teil auch bereits ein integrierender Bestandteil des Kontaktstückes sein.
  • L e e r s e i t e

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Kontaktanordnung eines elektrischen kontaktsystems für Trenn-, Bast- und/oder Feblerstromschutzschalter mit mindestens einem festen und mindestens einem beweglichen Kontaktstück, deren Kontaktkraft beim Ansteben eines Stoßstromes mittels mindestens einem der Kontaktanordnung zugeordneten ferromagnetischen Teil verstärkt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ferromagnetische Teil (68,69, 168,171) den Kontaktstücken (59,65, 159,165) unmittelbar zugeordnet ist.
    2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, deren Kontaktstücke gegensinnig stromdurchflossen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das mindestens ein ferromagnetischer Teil (68) zwischen den parallel zueinander verlaufenden Kontaktstücken angeordnet ist.
    5. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, deren Kont;aktstücke gleichsinnig stromdurchflossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem Kontaktstück an dessen der Kontaktauflagefläche (159b, 165b) abgeiehrten Seite, je wenigstens ein ferromagnetischer Teil (168,171, 68,69) angeordnet ist.
    4. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Teil (68,69, 168,171) aus einem magnetisch weichen Stoff besteht.
    5. Kontaktanerdnung nach einen oder mehreren der vorherigen Ansprücke, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ferromagpetische Teil (,69, 168,171) ein beliebiges Profil aufweist.
    6. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1,2,4,5S dadurch gekennzeichnet, daß ein U-förmiger ferromagnetischer Teil (69) mit seinen parallel Schenkeln (69a) mindestens ein Kontaktstrick (59) von der der Kontaktauflagefläche (59b, 65b) abgekehrten Seite umgreift und dem zwischen den Kontakt stücken (59,65) angeordneten ferromagnetischen Teil (68) unter Bildung zweier Luftspalte (70) kongruent gegenfibersteht.
    7. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1,3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Kontaktstück (159, 165) von der der Kontaktauflagefläche (159b) abgekehrten Seite angeordnete U-förmige ferromagnetische Teil (171) mit seinen parallelen Schenkeln (171c) beide Kontaktstücke umgreift.
    8. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Kontaktstiick (59,65 159,165) entweder ein U- (69,171) oder ein I-förmiger (68, 168) ferromagnetischer Teil unmittelbar befestigt is-t.
    9. Kontaktanordnung nach einem oder mebreren der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der I-förmige ferromagnetische Teil (68,168) unterhalb der Kentaktauflage auf gleicber Ebene (65b) am Kontaktstück (65) fixiert ist.
    10. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der vorberigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t . daß der U- und I-förmi ausgebildete ferromagnetische Teil (69,68, 171, 168) mittig an der der Kontaktauflagefläche (159b, 165b) abgekehrten Seite fixiert ist.
    11. Kontaktanordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ferromagnetische Teil (68,69) zwischen der Kontaktstelle des jeweiligen Kontaktstückes (59,65) und der Fixier-Lagerstelle (62a,62) desselben engeordnet ist.
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