DE8913522U1 - Low-voltage circuit breaker with a lever contact arrangement - Google Patents
Low-voltage circuit breaker with a lever contact arrangementInfo
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- Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
Description
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89 G &eegr; 3 9 DE Siemens Aktiengesellschaft 89 G &eegr; 3 9 DE Siemens Aktiengesellschaft
Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Hebelkontaktanordnung Low-voltage circuit breaker with a lever contact arrangement
Die Kontaktanordnungen von Niederspannungs-Leistungsschaltern sind im Betrieb durch Abbrand und mechanische Beanspruchung stark belastet. Während der Abbrand die Oberflächen der zusemmenwirkenden Schaltstücke verändert und Partikel von abgeschmolzenen) Kontaktwerkstoff sowie Rückstände von verbranntem Isoliermaterial auf den Kontaktflächen abgelagert werden, wird dennoch gefordert, daß bei einer erneuten Einschaltung ein möglichst geringer übergangswiderstand auftritt, damit die Erwärmung der Kontaktanordnungen unter dem Einfluß des Betriebsstromes möglichst gering bleibt. Es ist bereits bekannt, abgesehen von der Auswahl geeigneter Werkstoffe durch eine Relativbewegung der einander bereits berührenden Schaltstücke für eine gewisse Selbstreinigung der Oberflächen zu sorgen. Nach der US-A-4 484 164 ist hierzu am lagerseitigen Ende der Kontakthebel eine etwa dreieckförmige Lageröffnung vorgesehen, durch die somit der ortsfeste Lagerbolzen mit Spiel hindurchtritt. Ein hakenartiges Ende am hinteren Ende des Kontakthebels trifft beim Öffnen gegen einen ortsfesten Anschlag am Träger des Lagerbolzens und verschiebt auf diese Weise unter Ausnutzung des erwähnten Spiels den Kontakthebel gegenüber dem Lagerbolzen. Beim erneuten Einschalten treffen die Schaltstücke in einer anderen Lage aufeinander, als sie beim vorangehenden Einschaltzustand bestand. Diese Lage wird nun mit gleichzeitigem Auftreten einer Gleitbewegung zwischen den einander berührenden Schaltstücken dadurch wieder herbeigeführt, daß beim Niederdrücken des lagerseitigen Endes des Kontakthebels gegen Ende des Einschaltvorganges eine der Flächen der Lageröffnung des Kontakthebels an dem ortsfesten Lagerbolzen gleitet.The contact arrangements of low-voltage circuit breakers are heavily stressed during operation by burn-off and mechanical stress. While the burn-off changes the surfaces of the interacting switching pieces and particles of melted contact material as well as residues of burnt insulating material are deposited on the contact surfaces, it is still required that the transition resistance should be as low as possible when the switch is switched on again so that the heating of the contact arrangements under the influence of the operating current remains as low as possible. It is already known, apart from the selection of suitable materials, to ensure a certain self-cleaning of the surfaces by a relative movement of the switching pieces that are already in contact with one another. According to US-A-4 484 164, an approximately triangular bearing opening is provided for this purpose at the bearing-side end of the contact lever, through which the stationary bearing bolt passes with play. When opened, a hook-like end at the rear end of the contact lever hits a stationary stop on the support of the bearing bolt and in this way moves the contact lever relative to the bearing bolt using the play mentioned. When switched on again, the contact pieces meet in a different position than they were in the previous switched-on state. This position is now brought about again with the simultaneous occurrence of a sliding movement between the contact pieces that are touching each other by the fact that when the bearing-side end of the contact lever is pressed down towards the end of the switching-on process, one of the surfaces of the bearing opening of the contact lever slides on the stationary bearing bolt.
01 0101 01
Et 3 Pch / 03.11.1989Et 3 Pch / 03.11.1989
2 GR 89 6 *13 3 Ut2 GR 89 6 *13 3 Ut
Voraussetzung für den geschilderten Vorgang ist der zuverlässige zyklische Ablauf der beschriebenen Bewegungen. Da jedoch das Öffnen und Schließen der Kontaktanordnungen mit großer Geschwindigkeit erfolgt, ist die erwünschte Verschiebung des Kontakthebels in seiner Längsrichtung nicht immer gewährleistet, Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, die Relativbewegung zwischen den einander beim Einschalten berührenden Schaltstücke zuverlässig und wiederholbar zu bewirken. The prerequisite for the process described is the reliable cyclical sequence of the described movements. However, since the opening and closing of the contact arrangements takes place at high speed, the desired displacement of the contact lever in its longitudinal direction is not always guaranteed. Based on this, the invention is based on the task of reliably and repeatably bringing about the relative movement between the contact pieces that touch each other when switched on.
Die Erfindung geht hierzu von einem Niedespannungs-Leistungsschalter mit folgenden Merkmalen aus:The invention is based on a low-voltage circuit breaker with the following features:
Eine Hebelkonaktanordnung, bestehend aus einem schwenkbar gelagerten Kontakthebel und einem an dessen vorderen Ende angebrachten bewegbaren Schaltstück;A lever contact arrangement consisting of a pivoted contact lever and a movable contact piece attached to its front end;
ein ortsfestes Gegenkontaktstück mit einem daran angebrachten ortsfesten Schaltstück;a stationary counter contact piece with a stationary switching piece attached to it;
ein ortsfester Lagerbolzen zur schwenkbaren Lagerung des Kontakthebels, der eine Lageröffnung des Kontakthebels mit Spiel durchsetzt;a stationary bearing bolt for pivoting the contact lever, which passes through a bearing opening of the contact lever with play;
ein ortsfester Träger des Lagerbolzens mit einer Arbeitsfläche, die beim Schwenken des Kontakthebels zum Ein- und Ausschalten mit dem Kontakthebel im Sinne der Verschiebung des Kontakthebels in seiner Längsrichtung zusammenwirkt.a stationary support of the bearing bolt with a working surface which, when the contact lever is pivoted for switching on and off, interacts with the contact lever in the sense of the displacement of the contact lever in its longitudinal direction.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende weitere Merkmale gelöst:The object is achieved according to the invention by the following further features:
Das lagerseitige Ende des Kontakthebels ist als Gleit- bzw. Wälzfläche ausgebildet undThe bearing-side end of the contact lever is designed as a sliding or rolling surface and
die Arbeitsfläche des Trägers ist schräg zur Längsachse des Kontakthebels verlaufend ausgebildet.The working surface of the carrier is designed to run at an angle to the longitudinal axis of the contact lever.
Durch diese Merkmale wird die Längsverschiebung des Kontakthebels nicht mehr durch ein Gleiten zwischen dem Lagerbolzen und einer der Begrenzungsflächen der Lageröffnung in dem Kontakthebel bewirkt, sondern durch eine Relativbewegung zwischen einer äußeren Endfläche des Kontakthebels und dem ortsfestenDue to these features, the longitudinal displacement of the contact lever is no longer caused by sliding between the bearing bolt and one of the boundary surfaces of the bearing opening in the contact lever, but by a relative movement between an outer end surface of the contact lever and the stationary
01 0201 02
3 GR 89 G 4 &igr; 3 9 DE Träger. An dieser Stelle lassen sich die zusammenwirkenden Flächen dem Zweck entsprechend günstiger dimensionieren, wodurch der beabsichtigte Vorgang zuverlässiger zustandekommt. 3 GR 89 G 4 &igr; 3 9 DE carrier. At this point, the interacting surfaces can be dimensioned more effectively for the purpose, which makes the intended process more reliable.
Als vorteilhaft erweist es sich, daß zwischen einem ortsfesten Widerlager und dem vorderen Bereich des Kontakthebels eine den Kontakthebel gegen die schräge Arbeitsfläche vorspannende Feder angeordnet ist. Diese Feder hält die an dem Kontakthebel und dem Träger vorgesehenen zusammenwirkenden Flächen ständig in Berührung miteinander, so daß der Kontakthebel beim Öffnen in Richtung seines Schwenklagers verschoben und beim Einschalten unter Berührung der Schaltstücke in entgegengesetzter Richtung verschoben wird.It has proven advantageous that a spring is arranged between a stationary abutment and the front area of the contact lever, which pre-tensions the contact lever against the inclined working surface. This spring keeps the interacting surfaces provided on the contact lever and the carrier in constant contact with one another, so that the contact lever is displaced in the direction of its pivot bearing when opening and is displaced in the opposite direction when switching on, with the contact pieces coming into contact.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below using the embodiment shown in the figures.
Die Figuren zeigen eine Hebelkontaktanordnung eines Niederspannungs-Leistungsschalters in einer Seitenansicht in verschiedenen Stellungen zwischen der vollständig geöffneten und der vollständig geschlossenen Stellung. Hierbei stellen die Figuren 1, 2 und 3 den Einschaltvorgang von der vollständig geöffneten Stellung bis zur ersten Berührung der Schaltstücke dar, während die Figuren 4 und 5 die anschließende Verschiebung des Kontakthebels in seiner Längsrichtung veranschaulichen.The figures show a lever contact arrangement of a low-voltage circuit breaker in a side view in various positions between the fully open and the fully closed position. Figures 1, 2 and 3 show the switching-on process from the fully open position to the first contact of the contact pieces, while figures 4 and 5 illustrate the subsequent displacement of the contact lever in its longitudinal direction.
Die in der Figur 1 und in den folgenden Figuren gezeigte Hebelkontaktanordnung weist einen schwenkbar gelagerten Kontakthebel 1 mit einem an dessen vorderem Ende angebrachten Schaltstück 2 auf. Das Schwenklager des Kontakthebels 1 wird durch einen ortsfesten Lagerbolzen 3 und eine von diesem durchsetzte, etwa dreieckförmig erweiterte Ausnehmung 4 gebildet, die eine Verschiebung des Kontakthebels 1 in seiner Längsrichtung relativ zu dem Lagerbolzen 3 gestattet. Der Lagerbolzen 3 ist an einem Träger 5 befestigt, der zugleich Bestandteil einer stromübertragenden Gelenkanordnung sein kann.The lever contact arrangement shown in Figure 1 and in the following figures has a pivotably mounted contact lever 1 with a switching piece 2 attached to its front end. The pivot bearing of the contact lever 1 is formed by a stationary bearing pin 3 and an approximately triangularly widened recess 4 through which it passes, which allows the contact lever 1 to be moved in its longitudinal direction relative to the bearing pin 3. The bearing pin 3 is attached to a carrier 5, which can also be part of a current-transmitting joint arrangement.
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4 GR 89 6 4 1 3 9 DE Mit dem bewegbaren Schaltstück 2 wirkt ein ortsfestes Schaltstück 6 zusammen, das an einem ortsfesten Gegenkontaktstück 7 befestigt ist. Zur Bewegung des Kontakthebels 1 in seine Einschaltstellung bzw. in seine Ausschaltstellung dient ein Kupplungshebel 10, der gleichfalls um den Lagerbolzen 3 schwenkbar gelagert ist. An seiner dem Lagerbolzen 3 fernen Seite besitzt der Kupplungshebel 10 eine Kurvenbahn 11, die mit einer Rolle 12 zusammenwirkt. Eine an dem Lagerbolzen 3 oder einem benachbarten Bauteil abgestützte Zugfeder 13 spannt die Rolle 12 mittels eines Führungsstiftes 14 gegen die 4 GR 89 6 4 1 3 9 DE A stationary contact piece 6, which is attached to a stationary counter contact piece 7, cooperates with the movable contact piece 2. A coupling lever 10, which is also pivotably mounted around the bearing pin 3, serves to move the contact lever 1 into its switched-on position or into its switched-off position. On its side remote from the bearing pin 3, the coupling lever 10 has a curved track 11, which cooperates with a roller 12. A tension spring 13 supported on the bearing pin 3 or an adjacent component tensions the roller 12 against the
Kurvenbahn 11 vor. Eine der Rolle 12 angepaßte Vertiefung 15 in der Kurvenbahn 11 und ein in dem Kontakthebel 1 vorgesehenes r- Langloch 16 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Führungsstift 14 am inneren Ende des Langloches 16 anliegt und somit den Kontakthebel 1 in Richtung auf den Träger 5 vorspannt, solange sich die Schaltstücke 2 und 6 nicht berühren. Dies ist in den Figuren 1 und 2 der Fall. Der Kupplungshebel 10 und die Rolle 12 können symmetrisch beidseitig des Kontakthebels angeordnet sein.Curved track 11. A recess 15 in the curved track 11 adapted to the roller 12 and an elongated hole 16 provided in the contact lever 1 are coordinated with one another in such a way that the guide pin 14 rests on the inner end of the elongated hole 16 and thus preloads the contact lever 1 in the direction of the carrier 5 as long as the contact pieces 2 and 6 do not touch. This is the case in Figures 1 and 2. The coupling lever 10 and the roller 12 can be arranged symmetrically on both sides of the contact lever.
Die Figur 1 zeigt die vollständig geöffnete Stellung des Kontakthebels 1. Aufgrund des Spieles des Lagerbolzens 3 gegenüber der Lageröffnung 4 liegt dabei der Kontakthebel mit der unteren Begrenzung der Lageröffnung 4 an dem Lagerbolzen 3 an. Die Zugfeder 13 spannt den Kontakthebel 1 dabei mit seiner hinteren C Gleitfläche 20 gegen eine schräge Arbeitsfläche 21 des Trägers 5 vor. Diese relative Stellung der Teile bleibt auch beim Beginn der Einschaltbewegung gemäß der Figur 2 und bis zur ersten Berührung der Schaltstücke 2 und 6 gemäß der Figur 3 erhalten. |Figure 1 shows the fully open position of the contact lever 1. Due to the play of the bearing bolt 3 relative to the bearing opening 4, the contact lever rests against the bearing bolt 3 with the lower limit of the bearing opening 4. The tension spring 13 biases the contact lever 1 with its rear C sliding surface 20 against an inclined working surface 21 of the carrier 5. This relative position of the parts is also maintained at the start of the switching movement according to Figure 2 and until the first contact of the switching pieces 2 and 6 according to Figure 3. |
j Erst der weitere Einschaltvorgang gemäß den Figuren 4 und 5, bei | dem der Kupplungshebel 10 entgegen dem Uhrzeigersinn mit einer fzunehmenden Kraft beaufschlagt wird, tritt eine Änderung in | der relativen Stellung der Teile auf. Zunächst wird die Rolle i> 12 aus der Vertiefung 15 der Kurvenbahn 11 entgegen der Vor- | spannung der Zugfeder 13 herausgedrückt, um eine Andruckkraft | j Only during the further switching-on process according to Figures 4 and 5, in which the clutch lever 10 is acted upon in an anti - clockwise direction with an increasing force, does a change in the relative position of the parts occur. First, the roller 12 is pressed out of the recess 15 of the cam track 11 against the pre-tension of the tension spring 13 in order to create a pressing force |
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5 GR 89 6 4 1 3 9 OE zwischen den Schaltstücken 2 und 6 zu erzeugen (Figur 5). Mit zunehmender Kraftwirkung wird dann der Kontakthebel 1 an seinem lagerseitigen Ende in Richtung auf das Gegenkontaktstück 7 derart gedrückt, daß die Gleitfläche 20 an der schrägen Arbeitsfläche 21 abwärts gleitet, bis die Unterseite des Kontakthebels 1 auf dem Träger 5 aufliegt. Der schräge Verlauf der Arbeitsfläche 21 relativ zu der Längsrichtung des Kontakthebels 1 bewirkt dabei eine Verschiebung des Kontakthebels 1 in seiner Längsrichtung und damit eine relative Verschiebung der Schaltstücke 2 und 6 gegeneinander (Figur 6). Hierdurch werden Fremdschichten, lose Partikel, Niederschläge und ähnliche Rückstände beseitigt. 5 GR 89 6 4 1 3 9 OE between the contact pieces 2 and 6 (Figure 5). As the force increases, the contact lever 1 is then pressed at its bearing-side end in the direction of the counter contact piece 7 in such a way that the sliding surface 20 slides downwards on the inclined working surface 21 until the underside of the contact lever 1 rests on the carrier 5. The inclined course of the working surface 21 relative to the longitudinal direction of the contact lever 1 causes a displacement of the contact lever 1 in its longitudinal direction and thus a relative displacement of the contact pieces 2 and 6 against one another (Figure 6). This removes foreign layers, loose particles, deposits and similar residues.
Beim erneuten Öffnen des Kontakthebels 1 und der entsprechenden Schwenkung des Kupplungshebels 10 im Uhrzeigersinn gelangt zunächst die Rolle 12 in die Vertiefung 15 der Kurvenbahn 11. Es entsteht nun wieder die Vorspannung des Kontakthebels 1 in Richtung auf die Arbeitsfläche 21, bis die Ausgangsstellung gemäß der Figur 1 erreicht ist.When the contact lever 1 is opened again and the coupling lever 10 is pivoted clockwise, the roller 12 first moves into the recess 15 of the curved track 11. The preload of the contact lever 1 is now created again in the direction of the working surface 21 until the starting position according to Figure 1 is reached.
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Claims (2)
ein ortsfester Lagerbolzen (3) zur schwenkbaren Lagerung des Kontakthebels (1), der eine Lageröffnung (4) des Kontakthebels (1) mit Spiel durchsetzt;1. Low-voltage circuit breaker with the following features: a lever contact arrangement, consisting of a pivotably mounted contact lever (1) and a movable contact piece (2) attached to its front end; a stationary counter-contact piece (7) with a stationary contact piece (6) attached thereto,
a stationary bearing pin (3) for pivotably supporting the contact lever (1), which passes through a bearing opening (4) of the contact lever (1) with play;
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