DE850777C - Vorrichtung zur Verminderung des UEbergangswiderstandes von Schraub- und Schaltkontakten - Google Patents

Vorrichtung zur Verminderung des UEbergangswiderstandes von Schraub- und Schaltkontakten

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DE850777C
DE850777C DEK6499A DEK0006499A DE850777C DE 850777 C DE850777 C DE 850777C DE K6499 A DEK6499 A DE K6499A DE K0006499 A DEK0006499 A DE K0006499A DE 850777 C DE850777 C DE 850777C
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DE
Germany
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contact
soft
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contacts
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Expired
Application number
DEK6499A
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Inventor
Ernst Krebs
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/06Contacts characterised by the shape or structure of the contact-making surface, e.g. grooved
    • H01H1/10Laminated contacts with divided contact surface

Landscapes

  • Manufacture Of Switches (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Verminderung des Ubergangswiderstandes von Schraub- und Schaltkontakten Nicht nur ungleiche Belastungen in Drehstromnetzen können die Ursache von Spannungsabsenkungen sein, sondern Übergangswiderstände geben ebenfalls Veranlassung, daß die Spannung in den Phasen verschieden hoch ausfallen kann.
  • Hohe Übergangswiderstände können durch schlechte Leitungsverbindungen und Apparatekontakte in Gleich- und Wechselstromsystemen verursacht sein.
  • Schraubsicherungen mit zwischen Kontaktschraube und Sohraubkappe eingeklemmter Sicherungspatrone stellen ebenfalls einen Kontakt dar, der die Ursache eines schlechten Übergangswiderstandes sein kann. Alle Schraubsicherungen, die höhere Ströme kurzzeitig durchzulassen haben, die über der Nennstromstärke der Sicherung liegen, zeigen mitunter an den Stromübergangsstellen, also zwischen Kontaktschraube und Sicherungspatrone sowie zwischen Sicherungspatrone und Schraubklappe Brandperlen, die durch die hohen Anlaufströme von Motoren und bei Verwendung von trägen Patronen möglich sind. In einem höheren Sicherungsbereich der Nennstromstärken und -dementsprechender Motorleistung fällt die Wirkung der Brandperlen größer aus, weil die Wärmeableitung durch die Kontaktmasse der dünnen Kontaktbleche nicht mehr bewältigt werden kann.
  • Die allgemeine Ursache der übergangswiderstandsbildungliegt Inder Konstruktion der Schraubsicherungen begründet. Entspricht der Querschnitt des, Sicherungspatronenfußes, der auf die Kontaktschraube drückt, dem Querschnitt der Kontaktschraube und ebenso der Querschnitt der Sicherungsschraubkappe dem .Querschnitt des Sicherungskopfes, so würde theoretisch der Querschnitt zur Bewältigung des angegebenen Nennstromes und auch einer hundertprozentiggn Überlastung genügen, wenn die zur Übertragung vorhandenen Kontaktflächen alle parallel liegen würden und somit auch tatsächlich an der Stromübertragung teilnehmen wurden. In der Fabrikation können solche präzisen Sicherungselemente und Sicherungspatronen nicht hergestellt werden, weil Porzellan und Gewinde immer Toleranzen haben und bei Anwendung genauerer Meßmebhoden nicht mehr erschwinglich wären. Es ist nicht einfach, vier parallele Flächen genau zur Deckung zu bringen, denn nur dann. steht der volle Querschnitt für den Stromtransport zur Verfügung. In der Wirklichkeit findet nur an einem Punkt in den einzelnen Übergängen eine Kontaktgabe statt; so daß diese aneinanderliegenden Kontaktpunkte in der Sicherung den Strom .zu bewältigen haben. Da an diesen Stellen nur wenig Metallmasse zur Stromwärmeableitung zur Verfügung steht, so entstehen dann die Brandperlen.
  • Die in der Schraubsicherung vorkommenden Übergangswiderstände sind der Fachwelt bekannt, und es wurde versucht, durch wellige Kontaktflächen der Schraubkappen der Sicherungspatrone die Möglichkeit einer Ausgleichslage zu schaffen. Dieses Mittel war auch unzulänglich, da die Anzahl der Kontaktpunkte zu gering war, die darum ausglühten, und auch nur eine zu geringe Ausgleichsmöglichkeit zuließen, da die Kontakte der Kontaktschraube von der gewollten Korrektur nicht erreicht wurden.
  • Dieser Übelstand ist nach der Erfindung mit Erfolg durch Zwischenlegen einer Kontaktscheibe, die aus zwei Blechstreifenringen besteht, zwischen denen feinmaschiges Gewebe - aus geflochtener Kupferlitze gelegt ist, das am äußeren Rand durch Punktschweißung fixiert ist, an den erwähntenKontaktstellen behoben.
  • Für jedes Sicherungselement .werden zwei derartige elastische Beilagen verwendet. Es wird je eine Kontaktscheibe zwischen Kontaktschraube und Patronenfuß und zwischen Patronenkopf und Schraubkappe gelegt. Diese Anordnung war bei einem Versuch a Jahre im Betrieb und gab zu den genannten Störungen nie mehr Anlaß. Es waren keine Schmorstellen zu erkennen, und alle Kontaktflächen waren glänzend blank.
  • Diese Anordnung behebt den Mangel also völlig, doch ist der Nachteil vorhanden, daß bei der Einbringung solcher Kontaktscheiben durch Umkippen eine galvanische Verbindung zwischen Kontaktschraube und Sicherungsring hergestellt wird, die nicht immer erwünscht ist und auch gefährlich werden kann. Es wird also eine längere Zeitspanne für die Einbringung dieser Kontaktscheiben benötigt, die nicht immer zur Verfügung steht, wenn es sich um die Beseitigung einer Betriebsstörung handelt. Die Zwischenbringung der Kontaktscheiben ist also zeitraubend und gefährlich, so daß man die getroffene Maßnahme nur als eine Notlösung betrachten kann.
  • _ Es ist also am zweckmäßigsten, daß man bei der Fabrikation die Patronenkontaktflächen zusätzlich mit welligem ünd flockigem Kontaktmaterial besetzt, so daß die zwei Kontaktflächen der Sicherungspatrone dann einer Bürste ähneln, deren Borsten kurz gehalten sind und aus weichem, leitendem Material bestehen. Durch den Gewindedruck werden die Bürsten gegen die Gegenkontakte gedrückt und schmiegen sich innig an diese an, so daß die ganze Fläche als Kontakt wirken kann. Die zulässige spezifische Stromdichte wird an keiner Sicherungskontaktstelle erreicht, so daß eine kritische Temperatur niemals auftreten kann, die ein Ausglühen der Sicherungskontaktteile und Kontaktfäden verursacht. Sollte dies doch einmal beim Einschrauben einer neuen Sicherungspatrone geschehen, wenn gerade der Stromkreis eingeschaltet ist, so schadet dies der Sicherung nicht; denn beim Eindrehen der Sicherung werden die Kontaktdrähtchen wieder an anderen Stellen durch Druck und Reibung blank gedrückt bzw. blank gerieben, so daß dadurch keine Verminderung der Leitfähigkeit eintritt.
  • Die Ausführungsarten der erfindungsgemäßen Kontaktflächen für Schraubsicherungspatronen können mannigfach sein.
  • i. In den Sicherungskontaktplatten werden die Drahtborste-nbündel aus leitfähigen Litzen in die vorgesehenen Löcher gebracht und darin festgeklemmt; a. es werden Litzen aus leitfähigem Material in ringförmiger Anordnung auf die Kontaktplatten der Sicherungspatronen gebracht und durch Punktschweißung daran befestigt; 3. durch spiralförmige Anordnung leitfähigen Litzenmaterials oder von Geweben kann eine einfachere Anbringung dieses weichen, schmiegsamen Materials erreicht werden.
  • Die Anbringung der Kontaktlitzen oder -gewebe ist nicht nur bei den Schraubsicherungen möglich, sondern auch bei den Griffsicherungen, die in Federböcken eingeklemmt werden; denn bei diesen Federn ist ebenfalls eine parallele Federführung nicht garantiert, es ist bestenfalls ein Linienkontakt möglich, auf dem dann eine Reihe von Kontaktpunkten für die Stromübertragung in Frage kommen. Werden nun alle Griffsiclherungsmesserkontakte mit Kontakten nach der Erfindung ausgerüstet, so kann durch den erreichten besseren Stromdurchgang an Kontaktmaterial und Befestigungsmaterial gespart werden, ohne befürchten zu müssen, daß die geringere Kontaktfläche die Nennstromstärke und Anlaufstromstärke der Motoren nicht ohne Erwärmung überträgt.
  • Die Ausrüstung betriebsmäßig schaltbarer Apparate mit erfindungsgemäßen Kontakten ist auf alle Fälle ratsam, da es manchmal vorkommt, daß aus Gründen der Kontaktsicherheit Schrauben zur Erreichung eines hohen Kontaktdrucks verwendet werden müssen, die einen größeren Leistungsquerschnitt erfordern, als für die elektrische Strom- Leitung eigentlich notwendig gewesen wäre. Dieser Nachteil entfällt, wenn die Kontakte oder auch die Leitungsverbindungen durch zwischengelegte erfindungsgemäße Kontaktscheiben in der Leitfähigkeit verstärkt werden, die zur Stromübertragung nur geringe mechanische Kontaktdrücke und kleinere Schrauben benötigen.
  • Auch betriebsmäßig schaltbare Geräte können mit erfindungsgemäßen Kontakten ausgerüstet werden, die an die Stelle der bisher verwendeten Federhauptkontakte treten und die durch Vorkontakte gegen Abbrand geschützt sind.
  • Vergleicht inan den Kontaktdruck von Schaltern, die finit normalen Schaltkontakten ausgerüstet sind, und den inec'lianischen Kräfteaufwand, der zur Be-@vältigung des Schaltvorgangs notwendig ist, mit <lein geringeren mechanischen Kraftaufwand eines mit erfindungsgemäßen Kontakten ausgerüsteten Schaltgerätes, so ersieht man, daß Geräte mit der normalen Kontaktbauart einen Mehraufwand von Konstruktionsmaterial für diese Apparate selbst und für die Konstruktionsverstrebungen nebst den dazugehörigen Antrieben erfordern.
  • Die geringen mechanischen Kraftaufwendungen für die Schalterbetätigung eines mit Scheibenkontakten ausgerüsteten elektrischen Schaltgerätes, die der Erfindung entsprechen, ergeben die in der nachstehenden Aufstellung genannten Einsparungen: i. kleinere Hauptkontakte, 2. kleinere Abmessungen des Betätigungsgestänges, 3. kleinere Fernschaltmagnete bzw. Fernschaltmotoren, 4. kleinere Profile der Schaltanlagengerüste, 5. kleinere Befestigungseisen des Antriebes, 6. kleinere Versteifungseisen, 7. kleinere Schaltstöße durch geringere bewegte Massen, B. kleinere Isolatoren in bezug auf die Umbruchkraft, g. kleinere Einschaltströme der Einschaltmagnete usw., io. kleinere Handeinschaltungskräfte.

Claims (7)

  1. PATE NTANSPROC$E: i. Vorrichtung zur Verminderung des Übergangswiderstandes von Schraub- und Schaltkontakten, gekennzeichnet durch Verwendung weicher Polster aus elektrischem Leitungsmaterial, insbesondere aus flexiblen Leitungen und weichen Geweben, die auf den Kontakten aufgebracht sind, die durch das weiche, anschmiegsame Gewebepolster geringere Kontaktdrücke zulassen und dadurch die Verwendung kleinerer Schrauben zur Erzeugung des erforderlichen Kontaktdrucks gestatten.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei elektrischen Leitungsverbindungen durch Zwischenlegen von Scheiben aus leitfähigen Gewebekontaktpolstern eine elektrische Verbindung mit dem geringsten übergangswiderstand und kleinstem Kontaktdruck hergestellt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kontaktfläche eines Kontaktes eine Vielzahl von weichen Leitungslitzen in vorgesehene Löcher festgeklemmt sind und dem Kontakt das Aussehen einer Bürste geben.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadure'h gekennzeichnet, daß Leitungslitzen in ringförmiger Anordnung auf den Kontakten durch Punktschweißung befestigt sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch spiralförmige Anordnung von feinadrigen litzenartigen und leitfähigen Geweben eine Großfläc'henkontaktstelle geschaffen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Leitungsgewebe mit Fäden aus feinmaschigen Materialien und weichen, feinen Litzendrähten in wellenförmiger Anordnung wie Wellpappe auf den Kontaktflächen befestigt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Ringscheiben ein aus weichem Leitungsmaterial gebildetes Polster gebracht ist, so daß das Ringinnere mit dem überquellenden Gewebe das eigentliche Polster bildet, und dessen Ringränder zusammengeschweißt sind und durch das Polstergewebe eine Schraube geführt werden kann, um die zu verbindenden Leitungen von beiden Seiten an das Polster pressen zu können. B. Vorrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Ringe aus leitfähigen Geweben als Polsterbeilagen bei elektrischen Kontaktverbindungen angeordnet sind.
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