Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR INCREASING CURRENT LOAD CAPACITY AND FOR ACCELERATING DYNAMIC CONTACT OPENING OF POWER SWITCHES AND ASSOCIATED SWITCHING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/034162
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a power switch comprising a current path, in addition to at least one moving contact and at least one fixed contact. The current path is guided between the moving contact and the fixed contact in the form of a narrow loop. A dynamic contact closing force and a dynamic contact opening force are produced from a flowing electric current in order to improve current load capacity. As a result, the magnetic force on the moving contact can be altered from small flows to a very high flows. Advantages during transition from operation in normal rating to short-circuit operation are produced. In order to produce said dynamic forces, ferromagnetic parts (20, 30; 21, 22; 25, 26, 28, 29) are dimensioned in a suitable manner and are associated with the allocated device of the switching bridge (4) provided with moving contacts (5a, 5b).

Inventors:
Niebler, Ludwig (Erzgebirgstr. 8, Laaber, 93164, DE)
Pohl, Fritz (Ahornweg 8, Hemhofen, 91334, DE)
Wabner, Alf (Goethestr. 33, Mittweida, 09648, DE)
Application Number:
PCT/EP2004/010213
Publication Date:
April 14, 2005
Filing Date:
September 13, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2, München, 80333, DE)
Niebler, Ludwig (Erzgebirgstr. 8, Laaber, 93164, DE)
Pohl, Fritz (Ahornweg 8, Hemhofen, 91334, DE)
Wabner, Alf (Goethestr. 33, Mittweida, 09648, DE)
International Classes:
H01H77/10; H01H1/54; H01H77/00; H01H1/00; (IPC1-7): H01H77/10
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34, München, 80506, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit und zur Be schleunigung des dynamischen Kontaktöffnens von Leistungs schaltern mit wenigstens einer Strombahn sowie wenigstens ei nem Bewegkontakt und wenigstens einem Festkontakt, wobei die Strombahn zwischen Bewegund Festkontakt in Form einer engen Schleife geführt wird und/oder das Magnetfeld um den strom durchflossenen Bewegkontakt durch ferromagnetische Anordnun gen derart verzerrt wird, dass starke Lorentzkräfte als elektrodynamische Kraft wirken, mit folgenden Maßnahmen : in der Einschaltposition des wenigstens einen Bewegkontak tes wird die von der ferromagnetischen Anordnung erzeugte elektrodynamische Kraft aus einer elektrodynamischen Schließkraft und einer elektrodynamischen Öffnungskraft ge bildet, die elektrodynamische Kraft auf den Bewegkontakt kehrt beim Anstieg von kleinen Strömen, d. h. beim Nennbetrieb, bis zu sehr hohen Strömen, d. h. bei Kurzschlussbetrieb, die Rich tung um, wobei die magnetische Induktion (B) der ferromag netischen Anordnung das Vorzeichen wechselt, bei kleinen Strömen wird durch die ferromagnetische Anord nung eine kontaktkraftverstärkende Wirkung und bei hohen Strömen eine kontaktkraftschwächende Wirkung erzeugt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang der Magnetkraft von einer dynamischen Kontakt schließkraft zu einer dynamischen Kontaktöffnungskraft bei einem vorgegebenen Stromwert durch Dimensionierung der ferro magnetischen Anordnung erreicht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei kleinen Strömen eine kontaktkraftschwächende Wirkung zu gelassen und auf einen vorgegebenen Wert begrenzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktkraftschwächende Wirkung geringer als etwa 50 % der Kontaktkraft ist.
5. Schaltgerät, enthaltend eine Schaltkammer mit wenigstens einem Festkontakt und wenigstens einem Bewegkontakt, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Bewegkontakt (5a, 5b) wenigstens zwei ferromagnetische Teile (20,30 ; 21,22 ; 25,26, 28,29) zur Erzeugung wenigstens zweier dynamischer Magnetkräfte, die in ihrer Kraftrichtung zueinander entgegen gesetzt gerichtet sind, zugeordnet sind und dass die ferro magnetischen Teile uförmige Joche (20,30) bilden, welche zur Schaltbrücke (4) für die Bewegkontakte (5a, 5b) geeignet positioniert sind.
6. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes, uförmiges Joch (20) für die Erzeugung einer mag netischen Schließkraft der Kontaktbrücke (4) mit den Beweg kontakten (5a, 5b) zugeordnet ist.
7. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste uförmige Joch (20) mit dem Brückenträger (8) kraftschlüssig verbunden ist.
8. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste uförmige Joch aus zwei Teiljochen (21,22), die den Bewegkontakten (5a, 5b) zugeordnet und an einer ruhenden Komponente der Schaltkammer (1) befestigt sind, gebildet ist.
9. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile zur Erzeugung wenigstens einer magnetischen Kon taktschließkraft durch zwei uförmige Joche (28,29) und die sen zugeordnete Eisenbleche (25,26) gebildet sind.
10. Schaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Joche (28,29) den Bewegkontakten (5a, 5b) zugeordnet sind und mit der Schaltbrücke (4) kraftschlüssig verbunden sind.
11. Schaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Jochen (28,29) zugeordneten Eisenbleche (25,26) an ruhenden Komponenten der Schaltkammer (1) befestigt sind.
12. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites, uförmiges Joch (30) für die Erzeugung einer magnetischen Öffnungskraft mit der Schaltkammer (1) kraft schlüssig verbunden ist.
13. Schaltgerät nach Anspruch 5, wobei an der Schaltkammer eine Leitschiene vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite uförmige Joch (30) mit der Leitschiene (32) ver bunden ist.
14. Schaltgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschiene (32) aus Eisen besteht.
15. Schaltgerät nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeich net, dass die Leitschiene (32) und das zweite Joch (30) aus einem Teil bestehen.
16. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Joch (20) wesentlich kleiner als das zweite Joch (30), vorzugsweise in den Längenmaßen et wa 2x kleiner ist.
Description:
Beschreibung Verfahren zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit und zur Be- schleunigung des dynamischen Kontaktöffnens von Leistungs- schaltern und zugehöriges Schaltgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit und zur Beschleunigung des dynamischen Kontaktöffnens von Leistungsschaltern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Daneben bezieht sich die Erfindung auf ein zugehöriges Schaltgerät, mit wenigstens einem Fest- kontakt und wenigstens einem Bewegkontakt und mit einer Lauf- schiene und zugehörigen Löschblechen.

Solche Schaltgeräte haben im Allgemeinen eine translatorische Kontaktöffnungsbewegung, wobei die Kontakte auf einer Kontakt- brücke angeordnet sind und zur Translationsbewegung ein Brük- kenträger und eine Kontaktkraftfeder vorhanden sind. Daneben können aber Schaltgeräte eine rotatorischer Kontaktöffnungs- bewegung haben, worauf sich die Erfindung ebenfalls bezieht.

An elektrische Schaltgeräte zum Schutz elektrischer Anlagen, aber auch zum Betrieb elektrischer Verbraucher, wird die An- forderung gestellt, elektrische Ströme bis zu einer vorgege- benen Höhe störungsfrei zu führen, und höhere Ströme, z. B.

Kurzschlussströme, in möglichst kurzer Zeit auszuschalten.

Dazu besitzen sie einen Schaltgeräteantrieb (mechanisches Schaltschloss und/oder Magnetantrieb), welcher die Kontakte mit einer vorgegebenen Kontaktkraft schließt und Auslöseorga- ne (z. B. n-Auslöser oder elektronisch betätigte Aktoren), welche ein schnelles Öffnen der Schaltkontakte und daher den schnellen Aufbau einer strombegrenzenden Bogenspannung bewir- ken.

Da bei sehr hohen, prospektiven Kurzschlussströmen (z. B. I = 50 kA) die dynamischen Stromkräfte früher wirksam werden, als der Impulsübertrag des Auslöseorgans auf den Bewegkontakt,

lässt sich das Kurzschlussschaltverhalten durch Optimierung der antreibenden Magnetfelder verbessern. Die von der Strom- höhe abhängige Magnetfeldstärke kann jedoch schon im Be- triebsstrombereich, z. B. bei Motoranlaufströmen, zu einer Schwächung der Kontaktkraft und dadurch zu einer Störung des Stromtragverhaltens führen. Um diese Problem zu beseitigen, kann die vom Schaltgeräteantrieb gelieferte Kraft erhöht wer- den. Dies führt jedoch zu größer dimensionierten Antrieben, wodurch die Gerätekosten und das Bauvolumen ansteigen. Beides ist aus Wirtschaftlichkeitsgründen unerwünscht, weshalb eine Lösung benötigt wird, welche die genannten Nachteile aus- schließt.

Zur Nutzung der dynamischen Öffnungskräfte in elektrischen Schaltgeräten wird die Strombahn zwischen Beweg-und Festkon- takt in Form einer engen Schleife geführt und/oder es wird das Magnetfeld um den stromdurchflossenen Bewegkontakt durch ferromagnetische Anordnungen (z. B. Slotmotor) so verzerrt, dass starke Lorenzkräfte wirken.

Aus der DE 42 16 080 AI ist bereits eine Anordnung zur Kon- taktkraftverstärkung bei Relaiskontakten bekannt, bei der die Strombahn zum Bewegkontakt schleifenförmig geführt ist, um die Schleifenkraft als zusätzliche Kontaktkraft auszunutzen.

Dabei ist der Strombahn zusätzlich ein Eisenblech in geringem Abstand zugeordnet, um eine weitere Magnetkraft zur Kontakt- kraftverstärkung zu erhalten. Weiterhin ist aus der DE 199 12 713 AI bekannt, bei stromdurchflossenen Schaltkon- takten ein Sperrglied mit guter elektrischer Leitfähigkeit vorzusehen. Durch parallele, elektrische Teilströme im Sperr- glied und im Bewegkontakt wird eine Bewegung so lange verhin- dert, bis Strom und Magnetkraft einen vorgegebenen Mindest- wert überschreiten. Schließlich werden in der Biographie "Grundlagen der Schaltgerätetechnik" (Springer-Verlag Berlin 1975), insbesondere Seiten 257 bis 274, ISBN 3-540-06075-8 allgemeine Eigenschaften von Schaltgeräten, insbesondere auch von Schützen, beschrieben.

Die vom Stand der Technik bekannten Anordnungen sind jedoch nicht in der Lage, die gewünschten hohen, dynamischen Strom- kräfte zu liefern, ohne die Kontaktkraft bei großen Betriebs- strömen (Motoranlaufstrom) empfindlich zu schwächen. Dadurch müssen der Antrieb und die Kontaktkraft größer dimensioniert werden.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit und zur Beschleunigung des dynamischen Kontaktöffnens vorzuschlagen und eine zugehö- rige Vorrichtung zu schaffen, welche die Kontaktkraft bei Be- triebsströmen nicht unzulässig schwächt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Eine zugehörige Vorrichtung ist im Patentanspruch 5 angegeben. Weiterbildungen des Verfahrens einerseits und der zugehörigen Vorrichtung andererseits sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt vorteilhafterweise zur Magnetkraftverstärkung u-förmige Joche aus ferromagnetischem Material aus, vorzugsweise aus gewöhnlichem Stahlblech. Dabei lässt man die Magnetkraft auf den Bewegkontakt beim Anstieg von kleinen Strömen (Nennbetrieb) bis zu sehr hohen Strömen (Kurzschlussbetrieb) gezielt das Vorzeichen wechseln. Dies bedeutet konkret, dass bei kleinen Strömen eine kontaktkraft- verstärkende Wirkung und bei hohen Strömen eine kontaktkraft- schwächende Wirkung erzeugt wird, wodurch sich eine dynami- sche Offnungskraft ergibt. Durch geeignete Dimensionierung der ferromagnetischen Bauteile kann ein das Vorzeichen wech- selnder oder ein beinahe ausgeglichener Magnetkraftverlauf bei kleinen Strömen eingestellt werden.

Zur gerätemäßigen Realisierung der Erfindung werden als Mag- netjoche ein erstes, u-förmiges Blech für die Erzeugung der magnetischen Schließkraft und ein zweites, u-förmiges Blech für die Erzeugung der magnetischen Öffnungskraft verwendet,

die in geeigneter Weise an der Kontaktanordnung positioniert sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungs- beispieles anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patent- ansprüchen. Es zeigen in schematischer Darstellung : Figur 1 ein Schaltgerät mit einer Schaltbrücke und zugehöri- gem Antrieb, Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 zur Verdeutlichung der beiden der Schaltbrücke zugeordneten Eisenjoche, Figur 3 perspektivisch die jeweilige Orientierung der beiden u-förmigen Eisenjoche, Figur 4 eine Kontaktanordnung mit einer Schaltbrücke und die- ser zugeordneten Teiljochen und Figur 5 eine Kontaktanordnung mit daran angebrachten Teiljo- chen und zwei den Teiljochen zugeordneten Blechen.

In Figur 1 sind die Funktionskomponenten eines bekannten Schützes schematisch dargestellt : Das Schütz besteht im We- sentlichen aus einer Schaltkammer 1 mit den darin vorhandenen Schaltkomponenten und einem Magnetantrieb 10, mit dem elekt- romagnetisch aktiviert eine mechanische Bewegung der Schalt- kontakte erfolgt.

In Figur 1 sind in der Schaltkammer Festkontakte 3a und 3b auf Festkontaktträgern 2a und 2b angeordnet und sind diesen zugeordnete Bewegkontakte 5a und 5b auf einer beweglichen Schaltbrücke 4 vorhanden. Der Kontaktanordnung mit den ein- ander gegenüberstehenden Kontakten 3a, 5a und 3b, 5b sind in bekannter Weise Löschbleche 9a und 9b zugeordnet, die übli- cherweise Teil von Löschblechanordnungen mit einer Lauf-oder Leitschiene 32 sind. Die bewegliche Schaltbrücke 4 ist über eine Kontaktkraftfeder 7 relativ bewegbar mit einem Brücken- träger 8 gekoppelt, der mit dem Anker 13 vom Magnetantrieb 10 in die Einschalt-oder Ausschaltposition bewegt wird.

Im Brückenträger können weitere, relativ bewegliche Elemente enthalten sein, die über Aktoren angetrieben auf die Schalt- brücke einwirken und eine Brückenbewegung auslösen können.

Der Magnetantrieb 10 besteht im Einzelnen aus einem Magnet- joch 11 mit Magnetspule 12 und einem dem Joch zugeordneten Magnetanker 13, der mit dem Brückenträger 8 über eine Träger- platte 14 verbunden ist. Auf das Magnetjoch 11 wirkt eine Öffnungsfeder 15, die im Ausschaltzustand des Magnetantriebs 10 die Offenstellung der Schaltbrücken gewährleistet.

Beim vorstehend beschriebenen Schaltgerät sind zur Steuerung der Kontaktkraft ferromagnetische Teile und zwar insbesondere in der Schaltkammer zwei Eisenjoche 20 und 30 vorhanden, auf deren Funktion weiter unten im Einzelnen eingegangen wird.

Ersichtlich ist in Figur 1 nur das Eisenjoch 30, das mit der Lauf-oder Leitschiene 32 verbunden ist.

Aus Figur 2 ergibt sich die Zuordnung der beiden Magnetjoche 20 und 30 zu der Kontaktanordnung aus Festkontakten und Kon- taktträger sowie Bewegkontakten und Schaltbrücke. Die Dimen- sionierung der Magnetjoche 20 und 30, die beide als u-förmige Bleche ausgebildet sind, ergibt sich aus der Verbindung der Figuren 1 bis 3. Insbesondere Figur 3 zeigt die für eine Mag- netisierung maßgeblichen Geometrie-Unterschiede der beiden Joche.

Entsprechend der in Figur 2 dargestellten Anordnung reagiert das die Kontaktkraft erzeugende u-förmige Blech 20 durch sei- ne Geometrie und Positionierung an der Schaltbrücke 4 emp- findlicher auf den elektrischen Strom in der Schaltbrücke, als das die Öffnungskraft erzeugende u-förmige Blech 30. Dies bedeutet konkret, das u-förmige Blech 20 wird wegen seiner kompakten Abmessungen schneller aufmagnetisiert als das u- förmige Blech 30 und geht wegen seiner geringen Blechdicke frühzeitig in die magnetische Sättigung.

Das öffnungskrafterzeugende u-förmige Blech 30 überdeckt da- gegen mit seiner gesamten Länge den beweglichen Kontakt bzw. die bewegliche Schaltbrücke 4 mit Kontakten 5a und 5b nahezu oder vollständig und besitzt eine größere lichte Weite sowie eine größere Blechdicke. Im Vergleich zum kontaktkrafterzeu- genden u-förmigen Blech 20 wird seine magnetische Sättigung daher erst bei höheren elektrischen Strömen erreicht.

Im Fall eines mechanischen Schaltgeräteantriebs ist das kon- taktkrafterzeugende u-förmige Blech 20 entweder an einer Schaltschlosskomponente oder am Schaltergehäuse befestigt. Im Fall eines magnetischen Antriebs entsprechend Figur 1 ist das kontaktkrafterzeugende u-förmige Blech 20 am Brückenträger 8 befestigt und umgreift die Schaltbrücke 4, wobei der Brücken- träger die Schaltbrücke entsprechend Figur 1 mit dem dort dargestellten Antrieb 10 koppelt.

Die Möglichkeiten zur Positionierung und Befestigung des kon- taktkrafterzeugenden u-förmigen Bleches 20 sind nicht auf diese beiden Fälle begrenzt, wie in einem weiteren Beispiel gezeigt wird.

Das öffnungskrafterzeugende u-förmige Blech 30 ist in beiden Fällen zweckmäßigerweise an der Schaltkammer 1, am Gehäuse oder an einer im Gehäuse befindlichen ruhenden, mechanischen Komponente befestigt.

In den vorstehend beschriebenen Figuren 1 und 2 führt die Schaltbrücke eine translatorische Bewegung aus, wobei bei entsprechendem Aufbau des Schaltgerätes aber auch eine rota- torische Bewegung möglich ist. Im Fall der rotatorischen Be- wegung einer Schaltbrücke sind zu beiden Seiten der Drehach- se, entsprechend einer punktsymmetrischen Anordnung, jeweils ein u-förmiges Blech 20 bzw. 20 und ein u-förmiges Blech 30 bzw. 30 der Schaltbrücke zugeordnet. Die beiden u-förmigen Bleche 30, 30 sind dazu fest mit dem Gehäuse bzw. mit einer

im Gehäuse ruhenden mechanischen Komponente verbunden. Die beiden u-förmigen Bleche 20, 20 können ebenfalls fest mit dem Gehäuse verbunden sein, oder mit einem Schaltbrückenträ- ger, der mit dem Schaltgeräteantrieb (mechanischer und/oder elektromagnetischer Antrieb) im kraftschlüssigen Eingriff steht und sich beim Ausschaltvorgang mit der Schaltbrücke in Ausschaltstellung dreht.

Die u-förmigen Bleche 20 bzw. 20 und 30 bzw. 30 sind in vorgegebenem Abstand zueinander positioniert, damit ein mag- netischer Kurzschluss zwischen dem u-förmigen Blech 20 und dem u-Blech 20 bzw. zwischen dem u-förmigen Blech 30 und dem u-förmigen Blech 30 vermieden wird. Als Abstand wird etwa die lichte Weite des jeweiligen u-Spaltes vorgegeben.

Bei einem einfachunterbrechenden, rotatorischen Bewegkontakt sind nur 1 u-Blech 20 und 1 u-Blech 30 dem Bewegkontakt zuge- ordnet, wobei wie bei der Figur 2 und/oder der Figur 3 durch geeignete Anordnung der beiden u-förmigen Bleche je eine kon- taktöffnende und eine kontaktschließende Magnetkraft auf den stromdurchflossenen Bewegkontakt erzeugt wird, deren resul- tierende Kraft beim Übergang von kleinen Strömen bis zu hohen Kurzschlussströmen das Vorzeichen wechseln kann.

Beim dynamischen Kontaktöffnen infolge großer Stromkräfte be- wegt sich der Bewegkontakt bzw. die bewegliche Kontaktbrücke aus dem Spalt des kontaktkrafterzeugenden u-förmigen Blechs heraus und taucht in den Spalt des öffnungskrafterzeugenden u-Blechs 30 hinein. Dadurch verschwindet die Kraftwirkung des ersten u-Blechs 20 und die Öffnungskraft des zweiten u-Blechs 30 wirkt ohne Einbuße.

Im Ubergangsbereich der dynamischen Kontaktöffnungsbewegung, d. h. bevor der Bewegkontakt bzw. die bewegliche Schaltbrücke den Spalt des u-förmigen Bleches 20 verlassen kann, kann der auf den Bewegkontakt treffende magnetische Fluss als Fluss- differenz ¢2-@1 des zweiten und ersten u-Blechs betrachtet

werden. Aufgrund der unterschiedlichen Blechdicken werden sich die Sättigungsflüsse etwa in der Relation der Blechdi- cken einstellen. Beträgt die Blechdicke des kontaktkrafter- zeugenden u-förmigen Blechs 20 etwa (10 bis 20 %) derjenigen des öffnungskrafterzeugenden u-förmigen Blechs 30, so wird für den Übergangsbereich das resultierende magnetische Feld etwa auf 80 bis 90 % des Feldanteiles des zweiten u-Blechs 30 reduziert. In gleicher Weise wird die zum Kontaktöffnen bei- tragende, resultierende Magnetkraft reduziert.

In der Figur 3 ist angedeutet, dass das zweite u-förmige Blech 30 Teil einer bei derartigen Schaltgeräten üblicherwei- se vorhandenen Lauf-oder Leitschiene 32 sein kann.

In nachfolgender Tabelle ist ein Dimensionierungsbeispiel für die u-förmigen Bleche 20 und 30 angegeben. Die Maße können in vorgegebenem Bereich variieren, wobei es im Wesentlichen auf die gegenseitige Abstimmung ankommt. kontaktkrafterzeugend öffnungskrafterzeugend u-förmiges Blech im Träger, u-förmiges Blech als Teil der 8,5 mm Länge, 0,1 mm Blech-Laufschiene, dicke 19,5 mm Länge, 0,8 mm Blech- dicke lichte Weite 5 mm lichte Weite 10 mm Uberdeckung voll Uberdeckung-2mm (= Schaltbrücke im u-Spalt) (= Schaltbrücke vor dem u- Spalt) SLY z 5 mm SL2 SL2--13 mm (SL =Luftweg der Magnet- (SL =Luftweg der Magnet- feldlinien) feldlinien) * i2 * 8,5 / SL1 Kmagn = µ0 * i2 * 19.5 / SL2 * i2 * 1. 7 = µ0 * i2 *

Aus der Tabelle ergibt sich, dass der kontaktkrafterzeugende Anteil bis zum Erreichen der magnetischen Sättigung des ers- ten u-Blechs 20 nur geringfügig größer ist als der öffnungs- krafterzeugende Anteil.

Durch Dimensionierung der Länge und der lichten Weite der u- förmigen Bleche 20 und 30, sowie durch die gewählte Überde- ckung der Schaltbrücke kann die kontaktkrafterzeugende und die öffnungskrafterzeugende Magnetkraftkomponente über einen größeren Bereich eingestellt werden.

In einer weiteren Ausführungsform entsprechend Figur 4 werden anstelle des kleinen Jochs 20, das im Schaltbrückenträger 8 an geeigneter Stelle eingebettet ist, zwei kleine Joche 21 und 22 seitlich neben dem Schaltbrückenträger 8 an einer ru- henden Komponente der Schaltkammer 1 oder dem Schaltergehäuse kraftschlüssig angebracht. Diese beiden Joche sind jeweils zwischen dem Schaltbrückenträger 8 und den Schaltkontakten 3a, 5a sowie 3b, 5b positioniert. Durch ihren vorgegebenen Abstand im Millimeter-bzw. Submillimeter-Bereich zum Schalt- brückenträger 8 behindern die beiden Joche 21 und 22 die translatorische Bewegung des Schaltbrückenträgers 8 nicht.

Bei Ersatz des Joches 20 durch die beiden Joche 21 und 22 sind die beiden Joche 21 und 22 so zu positionieren, dass in Schließstellung der Schaltkontakte 3a, 3b und 5a, 5b der Be- wegkontaktträger 4 in die u-Spalte der beiden Joche 21 und 22 vollständig oder teilweise eintaucht. Dafür sind die Joche 21 und 22 angeeigneter Stelle an einer ruhenden Komponente der Schaltkammer 1 oder des Gehäuses kraftschlüssig angebracht.

Bei letzterer Abwandlung stützt sich die von den beiden klei- nen Jochen 21 und 22 erzeugte Magnetkraft-im Gegensatz ins- besondere zu Figur 2-nicht am Magnetantrieb des Schaltgerä- tes ab. Dadurch kann der Antrieb in seiner Funktion nicht be- einträchtigt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entsprechend Figur 5 sind anstelle der beiden kleinen Joche zwei Bleche 25,26 vorgesehen, die mit ihrer Flachseite etwa die Lage und die Position der Querschenkel der Joche 21,22 der Figur 4 einnehmen und die dementsprechend an einer ruhenden Komponen- te der Schaltkammer 1 oder des Gehäuses kraftschlüssig ange- bracht sind.

In Schließstellung der Schaltkontakte 3a, 5a bzw. 3b, 5b be- sitzt der bewegliche Kontaktträger einen kleinsten, vorgege- benen Abstand zu den beiden Blechen 25,26, d. h. ein Abstand im Bereich Submillimeter bis Millimeter. Am beweglichen Kon- taktträger sind zwei u-förmige Bleche 28,29 angebracht, die mit ihren Seitenschenkeln jeweils auf eines der beiden Bleche 25,26 zeigen, so dass zwei magnetische Kreise gebildet wer- den, die vom elektrischen Strom im beweglichen Kontaktträger aufmagnetisiert werden, wodurch eine magnetische Haltekraft auf den beweglichen Kontaktträger erzeugt wird.

Die Joche bzw. u-förmigen Bleche 20 oder 21,22 bzw. die Ble- che 25,26 mit zugeordneten u-förmigen Blechen 28,29 beste- hen jeweils aus ferromagnetischem Material und erzeugen eine dem großen Joch 30 aus ferromagnetischem Material entgegenge- setzt gerichtete, magnetische Schließkraft auf die Schaltbrü- cke 4.

Die anhand der einzelnen Figuren beschriebene Erfindung wird insbesondere in einem Schaltgerät mit translatorischer Bewe- gung des Bewegkontaktes realisiert. Dies kann wie im Beispiel der Figur 1 ein Schütz sein. Die Erfindung kann jedoch ohne Einschränkung auch für Leistungsschalter mit mechanischem oder mit mechanischem/elektrischem Antrieb realisiert sein.

Wie oben erwähnt, kann die Erfindung aber auch bei einem Schaltgerät mit rotatorischer Schaltbewegung zum Tragen kom- men, wobei in diesem Fall das erste Joch bzw. u-förmige Blech 20 den beweglichen Drehkontakt von der dem Kontaktstück zugewandten Vorderseite des Kontaktträgers umgreift, während das zweite Joch bzw. u-förmige Blech 30 den öffnungsbereich des Drehkontaktes an der Rückseite des Kontaktträgers um- greift.