Kontaktvorrichtung für Starkstromgeräte Es ist bekannt, dass Werkstoffe in Abhän gigkeit von ihrer Erwärmung mehr oder weni ger elastisch sind, und dass die den Federn durch Einwalzen, Härten oder Vorspannen verliehene Elastizität bei bestimmten Tempera turen verlorengeht. So kommt es, dass Druck federn in Kontaktvorrichtungen für Stark- stromueräte dann ihre Federkraft einbüssen, wenn sie mit vom Strom durchilossen werden oder in metallischer Verbindung mit vom Strom aufgeheizten Kontaktstücken stehen.
Insbesondere bei Kontaktvorriehtungen für Sicherungs-Schmelzeinsätze, die bei Über lastungen und kurz vor dem Ansprechen sehr hohe Eigenerwärmungen entwickeln, kommt es oft zu Störungen durch mangelhaft gewor dene Kontaktdrüeke und durch Ausglühungen und Brüche der Kontaktdruekfedern. Neben den bei'-t,berlastungen auf die Federn entfal lenden erhöhten Teilströmen wirkt auch die von den Schmelzeinsätzen und stromführen den Kontaktteilen abstrahlende und abflie ssende Wärme auf die Kontaktdruekfedern aufheizend. Da Schmelzeinsätze Eigenerwär mungen von einigen hundert Grad Celsius an nehmen können und z. B.
Federn auf Kupfer basis schon bei etwa 125 < 1 C die eingewalzte Elastizität verlieren, ergeben sich durch das Nachlassen des Kontaktdruckes und den ver- sehleehterten Stromübergang weitere Tem peratursteigerungen, die zu Ausglühungen, Versehmorungen und Brüchen der Kontakt- druckfedern führen. Die geschilderten Verhältnisse treffen auch für Kontaktvorriehtungen von Leistungs- und Trennsehaltern zu.
Eine besondere Gefähr dung der Kontaktdruckfedern besteht, wenn diese zusätzlich in längerer Betriebsdauer natürlich gealtert oder durch einwirkende Ver unreinigungen der umgebenden Luft ange griffen worden sind. Weiterhin können durch Materialversehleiss bei häufigem Schalten und durch Erhöhung des Übergangswiderstandes der Kontaktstellen durch verharzende Fette, Fett- oder Ölverkohlungen, Schmorperlen, Ver unreinigungen oder Korrosion solche zusätz lichen Erwärmungen entstehen, die weit über die Werte fabrikneuer Kontaktvorriehtungen hinausgehen, so dass bei gelegentlichen über- lastungen,
Kurzschlussbeanspruchumgen oder auch nur bei längerem Betrieb mit Nennstrom- Belastung vorbeanspruchte Kontaktdruck- federn zum Ausglühen, kommen.
Erfindungsgemäss werden die beschrie benen Mängel der bekannten Kontaktvorrich tungen dadurch vermieden, dass ihre den Kon taktdruck ausübende Feder vom Stromfluss durch elektrische Isolierung und von den, vom elektrischen Strom durchilossenen, durch den Stromfluss erwärmten Kontaktstellen durch wärmeisolierende Zwischenlagen getrennt ist. Als isolierende Zwisehenlagen können Iso latoren oder Lacke verwendet werden, die hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit und schlechte Wärmeleitfähigkeit haben. Die Zwi schenlagen können als elektrischer Isolator z. B. aus keramischem Werkstoff und als ther mischer Isolator, z. B. aus Asbest, sein.
Sie können auch aus Werkstoffen bestehen, die beide Eigenschaften haben, und sie können auch aus Werkstoffen geschichtet bzw. zusam mengesetzt sein, von denen einer den elektri- sehen und der andere den thermisehen Isolator bildet. Eine solche Zwisehenlage ergibt sieh z. B. durch Hintereinandersehalten von Steatit und Asbest.
In Fällen, in denen ein als Trä ger der Kontaktvorriehtung sowieso vorhan dener elektrischer Isolator für die Befestigung der Kontaktdruckfeder verwendet wird, kommt eine thermische oder eine thermische und zu gleich elektrische Isolierung als Zwisehenlage nur an der einen Druckfederseite zur Anwen dung, die ohne diese Zwischenlage mit den stromführenden Kontaktteilen unmittelbar in Berührung kommen würde.
In den nachfolgenden Beispielen wird die Erfindung an zeichnerischen Darstellungen von den Stirnseiten aus erläutert: Abb. <B>1</B> zeigt eine Kontaktvorriehtung im Unterteil eines geschlossenen NH- (Niederspan- nungs-Hoehleistungs-)Schmelzeinsatzes mit Kontaktmessern. Auf einem Isoliersockel<B>1</B> ist ein starres Kontaktstüek 2 mit Anschluss <B>3</B> für Sammelsehiene oder Kabel befestigt.
Am Kon- taktstüek 2 ist in metallischer Verbindung mit diesem der elastische Hilfskontakt 4 mit Schrauben<B>6</B> einseitig angesehraubt. Gleich zeitig mit den Schrauben<B>6</B> ist die Kontakt- druckleder <B>5</B> befestigt,
die unten gegen den Hilfskontakt 4 und gegen die Schrauben<B>6</B> durch wärmeisolierende Zwisehenlagen <B>7</B> und <B>8</B> und oben gegen den Hilfskontakt 4 durch eine isolierende Zwisehenlage <B>9</B> gegen flie ssende Wärme geschützt ist und die oben durch die isolierende Zwisehenlage <B>10</B> elektrisch aus dem Stromfluss herausgetrennt ist. Je nach der Stärke der isolierenden Zwischenlagen sind diese auch ein Wärmeschutz der Kontakt- druckfeder <B>5</B> gegen Strahlungswärme.
Das Kontaktmesser<B>11</B> des NH-Sehmelzeinsatzes 12 hat unmittelbaren Kontakt mit dem Kontakt stück 2 bzw. dessen Auflagerippe<B>13</B> (Punkt- oder Linienkontakt). Der elastische Hilfskon takt 4 übernimmt über die ausgedrückte Rippe 14 einen Teilstrom. Dem Druck der Druck feder<B>5</B> entsprechend wird er gegen das Kon taktmesser<B>11</B> und dieses gegen das starre Kontaktstück 2 gepresst. Der Hilfskontakt 4 ist vorgesehen, um das Kontaktmesser<B>11</B> leicht in die Kontaktvorriehtung einführen zu können.
Bei Abb. 2 handelt es sich um ein Ge rät wie in Abb. <B>1</B> mit dem Unterschied, dass Fläehen-Kontaktgabe am Kontaktmesser<B>11</B> vorhanden ist, und dass die Kontaktdruck- feder <B>5</B> an dem sowieso vorhandenen Isolier- soekel <B>1</B> befestigt und damit aus dem elektrischen Stromfluss herausgetrennt ist.
Oben ist zwischen dem Hilfskontakt 4 und der Kontakt,druekieder <B>5</B> ein thermischer Isolator <B>15</B> in der Feder<B>5</B> gehaltert, über den sie den Kontaktdruck auf die stromführenden Teile ausübt. Die Bezugszeichen sind wie in Abb. <B>1</B> gewählt worden.
In Abb. <B>3</B> wird ein Sieherungshandgriff mit angesehraubtem geschlossenem NH- Schmelzeinsatz gezeigt, der in ein Unterteil mit messerartigem Kontaktstüek eingesetzt ist.
Im Gegensatz zu den in Abb. <B>1</B> und 2 dar gestellten NH-Sehmelzeinsätzen, die Kontakt messer<B>11</B> haben, sind hier sogenannte Schraub- Kontaktfahnen <B>16</B> vorhanden, an denen die NH-Schmelzeinsätze 12 mittels Schrauben<B>17</B> an dem starren Kontaktstück 2 angesehraubt sind.
An dem lsoliergriff <B>18</B> ist eine Kontakt- vorriehtung ähnlich Abb. <B>1</B> befestigt, die über das Messer-Kontaktstüek <B>19</B> mit Anschluss 20 auf dem Isoliersoekel <B>1</B> hinweggreift. Am starren, unmittelbar mit seinen Punkt- oder Rippenauflagen<B>13</B> am Messerkontaktstück <B>19</B> anliegenden Kontaktstück 2 ist eine Verstär kung 21 vorhanden,
auf der mit der Schraube <B>17</B> die Schraubfahne <B>16</B> des NH-Schmelzein- Satzes befestigt ist. Die Isolierung der Druck feder<B>5</B> ist, wie in Abb. <B>1</B> dargestellt, von der auch die übrigen Bezugszeiehen übernommen wurden.
Abb. 4 stellt ein Gerät dar, wie es nach Abb. <B>3</B> erläutert wurde, jedoch sind hier Flä chenkontakte und die isolierte Befestigung der Druekfeder <B>5</B> mit Schrauben 22 an dem sowie so vorhandenen Isoliergriff <B>18</B> gezeigt. Die ganze Kontaktdruckfeder <B>5</B> ist mit einem Iso- lierlack überzogen, und auf dem elastischen Hilfskontakt 4 ist eine weitere Isolier-Laek- schicht <B>23</B> aufgetragen. Die Lackschichten sind durch stärkere Linien in Abb. 4 kennt lich gemacht.
Genau wie in den gezeigten vier Ausfüh rungsbeispielen mit Blattledern lässt sich der Erfindungsgedanke auch bei andern Stark stromgeräten mit Kontaktvorriehtungen mit elektrisch und thermisch isolierten Schrauben-, Teller-, Stab- und Ringfedern anwenden.
Der entscheidende Fortschritt besteht auch dabei darin, dass die Erwärmung der elektrisch und thermiseh isolierten Kontaktdrl-iekfedern immer erheblich niedriger ist als wenn sie mit im Stromfluss und an den stromdurchilossenen, aufgeheizten Kontaktteilen liegen, wodurch ihre Erwärmung so niedrig gehalten werden kann, dass es niemals zu Ermüdungen, wärmebedingten Alterungen und Ausglühun- gen kommt.
Der Kontaktdruek kann mit Druekfedern nach der Erfindung auch im Dauerbetrieb weitgehend erhalten bleiben, so dass Störungen durch Wärmeeinflüsse an den Kontaktvorrichtungen vermeidbar sind.