189962. lajstromszámú szabadalom • Elektromos kapcsolóelem
1 189.962 2 lektróda szegmenseinek a középvonala a másik elektródák szegmenseik közötti választófelületek középvonalával esik egybe és ha ilyen elrendezés mellett összesen öt kapcsológerincet oly módon rendezünk el, hogy két, az egyik elektróda egyik szegmenséből kiinduló kapcsológerinc a szemben lévő elektróda két szomszédos szegmensén végződik, akkor egy mánder-alakú áramutat kapunk a két elektróda között öt egymás mögött elrendezett megszakítási helylyel. Több kapccsológeríncnek a koszorúalakú elrendezése az elektródák körül azzal a további előnnyel is jár, hogy egy sor egymással párhuzamos áramot kapunk, amelyek megfelelő áramirányokkal az elektróda dinamikus áramerő hatása következtében az érintkező nyomás emelkedéséhez vezetnek, mivel azok a párhuzamos elektromos vezetékek, amelyekben azonos irányban folyik az áram egymást vonzzák. Ez a hatás tovább erősíthető akkor, ha a koszorú alatt egy, a kapcsológerincből kiálló ferromágneses gyűrűt helyezünk el, célszerűen lágyvasból és ezzel szemben minden egyes kapcsológerinc fölött egy U-alakú ferromágneses részt helyezünk el, amelynek két szára a mindenkori kapcsológerinc két oldalán a gyűrűvel szemben helyezkedik el. Az ily módon kifejtett mágneses erősítés csökkenti az érintkezők zárásakor fellépő prellezést, és alkalmas arra is, hogy rövidzárára áramoknál az érintkezők mágneses elemelését megakadályozza. A találmány szerinti kapcsolóelem lehetővé teszi, hogy egyszerű módon képezzünk Id elő- és főkapcsoló érintkezőket, amely különösen terhelésmegszakítő kapcsolóknál rendkívül előnyösen alkalmazható. Ennek érdekében a találmány szerinti kapcsolóelemet több egymás mellett elhelyezett kapcsológerinccel kell kiképezni és a tolattyúnak a tolattyú párhuzamos falainak és a bütyöknek oly módon való kiképzését kell megvalósítani, hogy amikor a tolattyút a kapcsolóelem nyitóirányú állásába eltoljuk, akkor legalább az egyik kapcsológerinc később emelkedjen fel az egyik elektródáról, mint a többi, a kapcsolóelem zárásakor pedig ez a kapcsológerinc a többi kapcsológerinc előtt zárjon. Az erre a kapcsológerincre felvitt érintkező mint előérintkező használható, és ennek megfelelően megfelelő tűzálló anyagból képezhető ki. Azt, hogy az egyik kapcsológerinc a többihez képest a kapcsoló nyitásakor siessen, úgy lehet elérni, hogy a kapcsológerincnek azt a tartományát, amely a bütyök ferde felületére felcsúszik a bütyök ferde felülete előtt nagyobb távolságra képezzük ki, mint a többi kapcsológerincnél, így tehát a kapcsoló nyitásakor a bütyöknek a ferde felületét később fogja elérni, mint a többi kapcsológerinc. A találmány szerinti kapcsolóelemnek az ívekkel szembeni jobb ellenállóképességét illetőleg ívállóságát azáltal lehet növelni, hogy az elektródának azt a tartományát, amelyről a kapcsológerinc érintkezője a kapcsológerinc nyitásakor felemelkedik, vagyis azt a tartományt, amelyik a szigetelőhöz a legközelebb esik, egy olyan anyagból képezzük ki, vagy olyan anyaggal borítjuk, amely jól vezető fém mellett egy vagy több olyan anyagot is tartalmaz, amely az ív hatására gázokat fejleszt, amely gázok az ívoltást megkönnyítik. Olyan anyagok, amelyek ívoltó gázokat termelnek vannak például az US-PS 4 011 426, a DE-A1 26 47 822 valamint a DE-A 16 65 019 számú leításokban ismertetve. A fent említett jó villamos vezetőképességgel rendelkező és ívoltó hatású anyagnak az alkalmazása a talmány szerinti kapcsolóelemben azzal az előnnyel jár, hogy az az ív, amely a kapcsológerinc felemelésekor a kapcsológerinc és az első elektróda között képződik, közvetlenül az ívoltó hatású tulajdonságokkal rendelkező anyagon ég el, és az ív oltásához - amire egyébként sz ükség lenne - nincs szükség külön ívoltó berendezésre. Az esetek nagy részében az első elektródának egy olyan szelvénnyel való kialakítása, amely ívoltó gázokat kibocsátó anyagból vagy ívoltó tulajdonságokkal rendelkező anyagból áll, azzal a további előnnyel jár, hogy maga a kapcsolóelem lényegesen egyszerűbben kialakítható és egy sokkal kompaktabb kialakítás valósítható meg. Az ívoltó tulajdonságokkal rendelkező anyag a találmány szerinti kapcsolóelem elektródájának bármelyik kiviteli alakjánál használható. Különösen előnyös az a kialakítás, amikor a találmány szerinti elektróda egyik szelvénye ebből a villamosán vezető fémet és ívoltó anyagot tartalmazó anyagból van kiképezve, és emellett a tolattyú vagy a tolattyúnak egyes részei; amelyekre az ív egyébként hatást fejt ki további ívoltó gázokat kibocsátó anyagból vannak kiképezve. Nem túl nagy áramterhelés esetén a kapcsolóelem bekapcsolása közvetlenül elvégezhető úgy, hogy az érintkezés ezen az úgynevezett kettős fémen, azaz az ívoltó anyagot tartalmazó fémen keresztül történik. Mivel az ismert ívoltó anyagokat is tartalmazó kontaktus anyagok villamos vezetőképessége ugyan jó, de az áramterhelhetősége nem olyan nagy, a találmány szerinti kapcsolóelemnél a tolattyú elmozdulási útjának a hosszát, az ívoltó anyagot tartalmazó résznek a hosszát, valamint a bütyköt áthidaló kapcsológerinc hosszát egymáshoz képest úgy kell megállapítani, hogy az első elektróda felemelkedésekor, a kapcsológerinc egyik végére rögzített érintkező az első kapcsolóállásban (a kapcsoló bekapcsolt állapotában) az első elektródának, ívoltó anyagot nem tartalmazó második szelvényére feküdjön fel, a második kapcsoló állásban, (a kapcsoló kikapcsolt állapotban van) az első elektródára felemelve egy közbenső helyzetben az ívoltó anyagot is tatralmazó szelvényre feküdjön fel. Ily módon ugyanis megvalósul az, hogy a kettős fémet tartalmazó szelvény tartós áramnak nincs kitéve. Annak érdekében, hogy a kapcsológerincet olyan rövidre lehessen megválasztani, amilyenre csak lehet, a bütyköt, amely a kapcsológerincet megemeli előnyösen nem rögzítetten, hanem két rögzített ütköző között tengelyirányban eltolhatóan célszerű a szigetelőre elhelyezni. A kapcsológerinc középső szelvénye, amely a bütyköt áthidalja, éppen ezért alig kell hosszabb legyen, mint maga a bütyök, és ez további kedvező lehetőséget teremt egy kompakt kapcsolóelem kialakításához. A kapcsológerinc akkor kezd először a bütyök ferde felülete mentén csúszva arról az elektródaszelvényről elválni, amely az ívoltó anyagot is tartalmazza, amikor a bütyök az eltolási útjának a végéhez ért, és az adott esetben keletkező ív a kívánt mértékben elég az ívoltó tulajdonságokkal rendelkező anyagon. A kapcsolóelem ismételt kapcsolása esetén a bütyök a kapcsológerincről az ellentétes irányba mozdul el egy újabb másik vég állásig. Amennyiben meg akarunk győződni arról, hogy a kapcsolóelem zárásakor az érintkezés nem az ívoltó anyagokat is tartalmazó réteggel bevont részen következik be, hanem 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
