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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Relais, insbesondere ein Hochspannungs- und Hochstromrelais.
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Stand der Technik
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Ein Relais ist ein elektronisches Steuerelement und wird oft in einer automatischen Steuerschaltung verwendet. Ein Relais ist eine Komponente, die einen kleinen Strom verwendet, um einen großen Strom zu steuern. Wenn im Gebrauch eines Relais ein Lichtbogen erzeugt wird, können die elektrischen Kontakte aufgrund der hohen Temperatur des Lichtbogens schmelzen oder sich verformen, was sogar dazu führen kann, dass ein Kurzschluss in dem Relais auftritt.
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Um zu verhindern, dass das Relais durch einen Lichtbogen beschädigt wird, setzen die Hersteller eine Lichtbogenlöschungsstruktur in dem Relais ein, um im Betrieb des Relais einen möglicherweise auftretenden Lichtbogen zu löschen. Jedoch sind solche herkömmlichen Lichtbogenlöschungsstrukturen immer noch verbesserungsbedürftig, insbesondere was die Anwendung bei Hochspannungs- und Hochstromrelais betrifft.
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Aus der Übersetzung
DE 112016004995 T5 einer internationalen Patentanmeldung ist ein Relais bekannt, welches bewegliche und unbewegliche Kontaktelemente aufweist, wobei beim Schließen der Kontakte zunächst ein bewegliches und ein feststehendes Kontaktelement mit größerem Durchmesser einander berühren und danach wird ein Bestromungskontakt durch die im Durchmesser kleineren feststehenden und beweglichen Kontaktelemente hergestellt. In der Patentschrift
DE 10132127 C1 und der Übersetzung
DE 69021485 T2 einer europäischen Patentschrift sind Leistungsschalter beschrieben.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hochspannungs- und Hochstromrelais mit einer Lichtbogenlöschungsstruktur zu schaffen, bei welchem ein Schaltlichtbogen des Relais stabil gelöscht werden kann, um einen Kurzschluss oder eine Beschädigung des Relais und des Laststromkreises zu vermeiden und die Lebensdauer des Relais zu verlängern.
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Technische Lösung
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Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Hochspannungs- und Hochstromrelais mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst, das einen Elektromagneten, mindestens einen festen Arbeitskontakt, mindestens einen beweglichen Arbeitskontakt, mindestens einen festen Lichtbogenkontakt und mindestens einen beweglichen Lichtbogenkontakt umfasst, wobei der feste Arbeitskontakt und der bewegliche Arbeitskontakt aufeinander ausgerichtet sind, wobei der feste Lichtbogenkontakt und der bewegliche Lichtbogenkontakt aufeinander ausgerichtet sind, wobei sich das erfindungsgemäße Hochspannungs - und Hochstromrelais dadurch auszeichnet, dass das Relais ferner mindestens eine Lichtbogenkontaktfeder und eine Arbeitskontaktfeder umfasst, wobei der bewegliche Arbeitskontakt an der Arbeitskontaktfeder angeordnet ist, wobei der bewegliche Lichtbogenkontakt an der Lichtbogenkontaktfeder angeordnet ist, wobei der bewegliche Lichtbogenkontakt kleiner als der bewegliche Arbeitskontakt ist, wobei die Lichtbogenkontaktfeder und die Arbeitskontaktfeder zusammen bewegt werden können, wobei, bevor durch den elektromagnetischen Effekt des Elektromagneten das Arbeitskontaktpaar aus dem beweglichen Arbeitskontakt und dem festen Arbeitskontakt geöffnet oder geschlossen werden, der bewegliche Lichtbogenkontakt und der feste Lichtbogenkontakt miteinander in Kontakt stehen. Dadurch, dass der bewegliche Lichtbogenkontakt kleiner als der Arbeitskontakt ist, kann ein Luftspalt gebildet werden, wodurch ein Schaltlichtbogen gelöscht werden kann. Gleichzeitig kann das Relais eine kompakte Form haben und die Herstellungskosten dafür können reduziert werden. Wenn das Relais eine Vielzahl von Lichtbogenkontaktfedern und/oder Arbeitskontaktfedern aufweist, sind die Lichtbogenkontaktfedern und Arbeitskontaktfedern abwechselnd angeordnet, wobei die Lichtbogenkontaktfedern und die Arbeitskontaktfedern horizontal und parallel zueinander angeordnet sind.
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Figurenliste
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- 1A zeigt eine perspektivische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hochspannungs - und Hochstromrelais,
- 1B zeigt eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hochspannungs - und Hochstromrelais ,
- 2A zeigt eine Darstellung eines ersten Einsatzzustands des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hochspannungs - und Hochstromrelais,
- 2B zeigt eine Darstellung eines zweiten Einsatzzustands des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hochspannungs- und Hochstromrelais,
- 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hochspannungs - und Hochstromrelais,
- 4 zeigt eine Grundrissdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hochspannungs - und Hochstromrelais,
- 5A zeigt eine Darstellung des ersten Einsatzzustands des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hochspannungs - und Hochstromrelais,
- 5B zeigt eine Darstellung eines zweiten Einsatzzustands des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hochspannungs- und Hochstromrelais, und
- 6 zeigt eine weitere Grundrissdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hochspannungs - und Hochstromrelais.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
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Die 1A und 1B und 2A und 2B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochspannungs- und Hochstrom-Relais 1, das einen Elektromagneten 10, mindestens einen festen Arbeitskontakt 11, mindestens einen beweglichen Arbeitskontakt 12, mindestens einen festen Lichtbogenkontakt 13 und mindestens einen beweglichen Lichtbogenkontakt 14 umfasst.
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Das Relais 1 umfasst außerdem mindestens eine Lichtbogenkontaktfeder 15 und eine Arbeitskontaktfeder 16. Der bewegliche Arbeitskontakt 12 ist an der Arbeitskontaktfeder 16 angeordnet. Der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 ist an der Lichtbogenkontaktfeder 15 angeordnet. Der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 ist kleiner als der bewegliche Arbeitskontakt 12. Die Lichtbogenkontaktfeder 15 und die Arbeitskontaktfeder 16 werden zusammen bewegt. Bevor durch den von dem Elektromagneten 10 bereitgestellten elektromagnetischen Effekt das Arbeitskontaktpaar aus dem beweglichen Arbeitskontakt 12 und dem festen Arbeitskontakt 11 geöffnet oder geschlossen werden, stehen der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 und der feste Lichtbogenkontakt 13 in Kontakt miteinander. Dadurch, dass der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 kleiner als der bewegliche Arbeitskontakt 12 ist und der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 und der feste Lichtbogenkontakt 13 miteinander in Kontakt stehen bevor durch den elektromagnetischen Effekt des Elektromagneten 10 das Arbeitskontaktpaar aus dem beweglichen Arbeitskontakt 12 und dem festen Arbeitskontakt 11 geöffnet oder geschlossen werden, kann eine bessere Lichtbogenlöschung erreicht werden. Daher kann ein Lichtbogen mit sehr hohen Energien, wie er bei Hochstrom und Hochspannung auftreten kann, gelöscht werden, sodass im Betrieb des Relais 1 eine Beschädigung durch einen Lichtbogen vermieden wird, sodass die Lebensdauer des Relais 1 verlängert werden kann.
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Im Vergleich zum Stand der Technik kann das erfindungsgemäße Relais 1 dadurch, dass der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 kleiner als der bewegliche Arbeitskontakt 12 ist, in einem begrenzten Raum einen Luftspalt für die Lichtbogenlöschung erzeugen, wodurch eine bessere und stabilere Lichtbogenlöschung erreicht werden kann. Der Lichtbogen wird hauptsächlich zwischen dem beweglichen Lichtbogenkontakt 14 und dem festen Lichtbogenkontakt 13 gebildet. Der Luftspalt für die Lichtbogenlöschung wird durch den Abstand zwischen dem beweglichen Lichtbogenkontakt 14 und dem beweglichen Arbeitskontakt 12 festgelegt. Um einen Zustand zu verhindern, bei welchem der gebildete Lichtbogen kontinuierlich vorhanden ist oder die benachbarten Kontakte beeinflusst werden und somit die Lichtbogenlöschung schlecht ist, wird derzeit eine Vergrößerung des Abstands zwischen dem beweglichen Lichtbogenkontakt 14 und dem beweglichen Arbeitskontakt 12 eingesetzt (d.h. sie werden voneinander weg gezogen), um dieses Problem zu lösen. Dadurch muss das Relais einen vergleichsweise großen Aufnahmeraum aufweisen, sodass das Volumen des Relais relativ groß ist. Insbesondere wenn das Relais gleichzeitig eine Vielzahl von Laststromkreisen steuern soll, ist ein sehr großer Abstand für die Lichtbogenlöschung erforderlich. Diese Probleme werden bislang nicht gelöst. Daher gibt es kein Relais, das den Lichtbogen löschen und gleichzeitig ein kleines Volumen hat. Das erfindungsgemäße Relais 1 kann dadurch, dass der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 kleiner als der bewegliche Arbeitskontakt 12 ist, den Abstand zwischen dem beweglichen Lichtbogenkontakt 14 und dem beweglichen Arbeitskontakt 12 vergrößern, wodurch das Relais 1 in einem begrenzten Raum eine bessere und stabilere Lichtbogenlöschung erreichen kann, sodass das Relais 1 eine kompakte Bauform haben kann. Da das Volumen des Relais 1 verkleinert werden kann, werden die Herstellungskosten ebenfalls erheblich reduziert.
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Das Relais 1 umfasst außerdem einen Träger 17 und einen Anker 18. Der Träger 17 trägt den Anker 18 und die oben genannten Bauteile. Der Elektromagnet 10 weist eine Spule auf. Wenn ein Strom an den Elektromagneten 10 angelegt wird, wird ein magnetisches Feld erzeugt. Dadurch wird der Anker von der Spule angezogen und nimmt somit die Lichtbogenkontaktfeder 15 und die Arbeitskontaktfeder 16 zu dem festen Lichtbogenkontakt 13 und dem festen Arbeitskontakt 11 mit. Um die Lebensdauer des beweglichen Lichtbogenkontakts 14 und des festen Lichtbogenkontakts 13 zu verlängern, können diese beispielsweise aus Wolfram und Silber hergestellt werden, damit sie einen hohen Schmelzpunkt und eine bessere Energiebeständigkeit besitzen. Um eine bessere Stromleitfähigkeit des beweglichen Arbeitskontakts 12 und des festen Arbeitskontakts 11 zu gewährleisten, können sie beispielsweise aus Silber und Nickel hergestellt werden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Breite der Lichtbogenkontaktfeder 15 kleiner als die der Arbeitskontaktfeder 16, um eine bessere Lichtbogenlöschung zu erreichen. Wie oben beschrieben wurde, kann der Lichtbogen dadurch gelöscht werden, dass der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 kleiner als der bewegliche Arbeitskontakt 12 ist und der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 und der feste Lichtbogenkontakt 13 miteinander in Kontakt stehen, bevor das Arbeitskontaktpaar aus dem beweglichen Arbeitskontakt 12 und dem festen Arbeitskontakt 11 geöffnet oder geschlossen werden. Daher kann das Relais 1 vor einer Beschädigung geschützt werden. Dadurch, dass die Breite der Lichtbogenkontaktfeder 15 kleiner als die der Arbeitskontaktfeder 16 ist, kann der Abstand zwischen der Lichtbogenkontaktfeder 15 und der Arbeitskontaktfeder 16 vergrößert werden. Das heißt, dass der Luftspalt für die Lichtbogenlöschung vergrößert werden kann. Durch den Luftspalt, der dadurch ausgebildet ist, dass die Breite der Lichtbogenkontaktfeder 15 kleiner als die der Arbeitskontaktfeder 16 ist, kann das Problem des Auftretens eines Lichtbogens im Wesentlichen gelöst werden. Zudem kann verhindert werden, dass ein Lichtbogen zu lange vorhanden ist und die Arbeitskontaktfeder 16 beeinflusst. Ferner kann der Platzbedarf verringert werden.
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Außerdem sind die Lichtbogenkontaktfeder 15 und die Arbeitskontaktfeder 16 benachbart und parallel zueinander angeordnet, wie Klaviertasten, und können relativ zu dem festen Lichtbogenkontakt 13 und dem festen Arbeitskontakt auf und ab bewegt werden, um mit diesen in Kontakt zu treten. In einer Richtung können mehrere Lichtbogenkontaktfedern 15 und Arbeitskontaktfedern 16 angeordnet sein, wodurch effektiv Platz eingespart werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Lichtbogenkontaktfeder 15 einen schrägen Abschnitt 151 auf. Der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 ist an dem schrägen Abschnitt 151 angeordnet. Der schräge Abschnitt 151 neigt sich zu dem festen Lichtbogenkontakt 13. Dies erleichtert den Kontakt zwischen dem beweglichen Lichtbogenkontakt 14 und dem festen Lichtbogenkontakt 13, bevor das Arbeitskontaktpaar aus dem beweglichen Arbeitskontakt 12 und dem festen Arbeitskontakt 11 geöffnet oder geschlossen werden. Zusätzlich kann das vorstehende dynamische Verhalten auch dadurch erreicht werden, dass die Dicke des beweglichen Lichtbogenkontakts 14 größer als die des beweglichen Arbeitskontakts 12 ist.
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Im Gebrauch wird, wie in den 2A und 2B dargestellt ist, durch Anlegen eines Stroms an den Elektromagneten 10 ein elektromagnetischer Effekt erzeugt, wodurch eine Magnetkraft entsteht, durch die der Anker 18 angezogen wird und dadurch die Lichtbogenkontaktfeder 15 und die Arbeitskontaktfeder 16 zu dem festen Lichtbogenkontakt 13 und dem festen Arbeitskontakt 11 mitbewegt. Bevor der bewegliche Arbeitskontakt 12 und der feste Arbeitskontakt 11 miteinander in Kontakt gebracht werden, treten der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 und der feste Lichtbogenkontakt 13 miteinander in Kontakt, wodurch der Stromkreis geschlossen wird. Dadurch, dass der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 kleiner als der bewegliche Arbeitskontakt 12 ist, wird ein Luftspalt gebildet, durch den der Schaltlichtbogen gelöscht werden kann. Wenn der bewegliche Arbeitskontakt 12 und der feste Arbeitskontakt 11 danach miteinander in Kontakt stehen, kann ein stabiler Stromkreis bereitgestellt werden. Wenn der an den Elektromagneten 10 angelegte Strom unterbrochen wird und dadurch der elektromagnetische Effekt und folglich auch die Magnetkraft verschwinden, werden der bewegliche Arbeitskontakt 12 und der feste Arbeitskontakt 11 auseinanderbewegt, sodass das Arbeitskontaktpaar im geöffneten Zustand ist. Bevor der bewegliche Arbeitskontakt 12 und der feste Arbeitskontakt 11 auseinanderbewegt werden, stehen der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 und der feste Lichtbogenkontakt 13 miteinander in Kontakt. Wenn der bewegliche Arbeitskontakt 12 und der feste Arbeitskontakt 11 unmittelbar auseinanderbewegt werden, stehen der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 und der feste Lichtbogenkontakt 13 noch in Kontakt miteinander, wodurch der Stromkreis im geschlossenen Zustand gehalten wird. Dadurch wird beim Trennen des beweglichen Arbeitskontakts 12 von dem festen Arbeitskontakt 11 kein Lichtbogen gebildet. Der Lichtbogen, der beim Trennen des beweglichen Lichtbogenkontakts 14 und des festen Lichtbogenkontakts 13 gebildet wird, wenn der bewegliche Arbeitskontakt 12 und der feste Arbeitskontakt 11 noch weiter auseinanderbewegt werden, kann dadurch gelöscht werden, dass der bewegliche Lichtbogenkontakt 14 kleiner als der bewegliche Arbeitskontakt 12 ist. Deshalb kann für das erfindungsgemäße Relais 1 wirksam ein Kurzschluss und sogar eine Explosion des Relais 1 in Folge der Bildung eines Lichtbogens zwischen dem beweglichen Arbeitskontakt 12 und dem festen Arbeitskontakt 11 verhindert werden.
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Die 3, 4, 5A und 5B zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die aus dem ersten Ausführungsbeispiel bekannten gleichen technischen Merkmale werden nicht erneut beschrieben. Die gleichen Elemente werden außerdem mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist jeweils eine Vielzahl von Lichtbogenkontaktfedern 15 und Arbeitskontaktfedern 16 vorgesehen. Die Arbeitskontaktfedern 16 befinden sich zwischen zwei Lichtbogenkontaktfedern 15. Die Lichtbogenkontaktfedern 15 und die Arbeitskontaktfedern 16 sind horizontal und parallel zueinander angeordnet. Bevor die beweglichen Arbeitskontakte 12 und die festen Arbeitskontakte 11 des Relais 1 durch den elektromagnetischen Effekt auseinanderbewegt oder in Kontakt gebracht werden, stehen die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 und die festen Lichtbogenkontakte 13 in Kontakt. Da sich die Arbeitskontaktfedern 16 zwischen den Lichtbogenkontaktfedern 15 befinden und die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 kleiner als die beweglichen Arbeitskontakte 12 sind, kann der zwischen den Lichtbogenkontakten gebildeter Lichtbogen durch den Luftspalt gelöscht werden. Somit kann durch den Luftspalt der gebildete Lichtbogen nicht auf die beweglichen Arbeitskontakte 12 und die festen Arbeitskontakte 11 übertragen werden, wodurch eine Explosion des Relais durch einen Kurzschluss vermieden wird. Die oben beschriebene Anordnung kann eine Lichtbogenlöschung und somit eine Schutzwirkung gegen jede Art von Beschädigung (z.B. Kurzschluss, Explosion) bereitstellen, sodass ein gebildeter Lichtbogen effektiv gelöscht werden kann.
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Im Relais 1 können für die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 und die festen Lichtbogenkontakte 13 außerdem Magnetelemente (nicht dargestellt), wie z.B. Permanentmagnete, vorgesehen sein, damit die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 und die festen Lichtbogenkontakte 13 durch die magnetische Kraft Lichtbögen bilden, wobei die Lichtbögen schnell solange verlängert werden bis sie gelöscht werden. Insbesondere bei einer Hochspannung können die Lichtbögen durch die zusätzlichen Magnetelemente wirksam gelöscht werden.
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Vorzugsweise gehören die Arbeitskontaktfedern 16 zwischen den beiden Lichtbogenkontaktfedern 15 zu einem gleichen Stromkreis und bilden eine Schaltergruppe A. Dadurch kann das Relais 1 in einer Richtung mehrere Lichtbogenkontaktfedern 15 und Arbeitskontaktfedern 16 aufweisen, die die Schaltergruppe A bilden und eine sehr gute Lichtbogenlöschung gewährleisten können. Wenn das Relais 1 Schaltergruppen A aufweist, die durch die Lichtbogenkontaktfedern 15 und die Arbeitskontaktfedern 16 ausgebildet sind, ist mindestens ein Trennelement 19 vorgesehen, das sich zwischen zwei benachbarten Schaltergruppen A befindet. Dadurch kann eine Interferenz zwischen den Lichtbogenkontaktfedern 15 und den Arbeitskontaktfedern 16 der unterschiedlichen Schaltergruppen A vermieden werden. Vorzugsweise ist das Trennelement 19 mit dem Träger 17 einteilig ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Relais 1 zwei Schaltergruppen A und ein Trennelement 19 auf.
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Der Abstand der Arbeitskontaktfedern 16 zwischen den beiden Lichtbogenkontaktfedern 15 ist größer als der Abstand der zueinander benachbarten Arbeitskontaktfeder 16 und Lichtbogenkontaktfeder 15. Dadurch wird der Abstand von zwei Arbeitskontaktfedern 16 vergrößert, sodass eine gegenseitige Interferenz der Arbeitskontaktfedern 16 beim Schließen verhindert wird. Da die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 kleiner als die beweglichen Arbeitskontakte 12 sind und die Breite der Lichtbogenkontaktfedern 15 kleiner als die der Arbeitskontaktfedern 16 ist, wird das Volumen des Relais 1 nicht vergrößert, auch wenn der Abstand der Arbeitskontaktfedern 16 vergrößert wird. Daher kann das Relais 1 immer noch die Anforderung an eine kompakte Bauform erfüllen.
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Im Gebrauch werden, wie in den 5A und 5B dargestellt ist, nach Anlegen eines Stroms an den Elektromagneten 10 ein elektromagnetischer Effekt und folglich eine Magnetkraft erzeugt, durch welche der Anker 18 angezogen wird und somit die Lichtbogenkontaktfedern 15 und die Arbeitskontaktfedern 16 zu den festen Lichtbogenkontakten 13 und den festen Arbeitskontakten 11 mitbewegt. Bevor die beweglichen Arbeitskontakte 12 und die festen Arbeitskontakte 11 in Kontakt gebracht werden, treten die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 und die festen Lichtbogenkontakte 13 in Kontakt, wodurch der Stromkreis geschlossen wird.
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Dadurch kann der Schaltlichtbogen gelöscht werden. Wenn danach die beweglichen Arbeitskontakte 12 und die festen Arbeitskontakte 11 in Kontakt gebracht werden, kann ein stabiler Stromkreis bereitgestellt werden. Durch die unterschiedlichen Schaltergruppen A können unterschiedliche Laststromkreise angesteuert werden. Wenn durch eine Unterbrechung des an den Elektromagneten 10 angelegten Stroms der elektromagnetische Effekt und somit die Magnetkraft erlöschen, werden die beweglichen Arbeitskontakte 12 und die festen Arbeitskontakte 11 auseinanderbewegt. Bevor die beweglichen Arbeitskontakte 12 und die festen Arbeitskontakte 11 auseinanderbewegt werden, stehen die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 und die festen Lichtbogenkontakt 13 in Kontakt. Wenn die beweglichen Arbeitskontakte 12 und die festen Arbeitskontakte 11 unmittelbar voneinander getrennt werden, stehen die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 und die festen Lichtbogenkontakte 13 immer noch in Kontakt, wodurch der Stromkreis im geschlossenen Zustand gehalten wird. Daher wird beim Trennen der beweglichen Arbeitskontakte 12 und der festen Arbeitskontakte 11 kein Lichtbogen gebildet. Die Lichtbögen, die beim Trennen der beweglichen Lichtbogenkontakte 14 und der festen Lichtbogenkontakte 13 gebildet werden, wenn die beweglichen Arbeitskontakte 12 und die festen Arbeitskontakte 11 weiter auseinanderbewegt werden, können dadurch gelöscht werden, dass die beweglichen Lichtbogenkontakte 14 kleiner als die beweglichen Arbeitskontakte 12 sind.
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Wie aus 6 ersichtlich ist, ist es, wenn das Relais 1 eine Vielzahl von Lichtbogenkontaktfedern 15 und Arbeitskontaktfedern 16 aufweist, auch möglich, dass sich die Lichtbogenkontaktfedern 15 zwischen zwei Arbeitskontaktfedern 16 befinden. Die Lichtbogenkontaktfedern 15 und die Arbeitskontaktfedern 16 sind horizontal und parallel zueinander angeordnet. Wie oben beschrieben ist, können die Lichtbögen ebenfalls wirksam gelöscht werden, wodurch eine Explosion durch einen Kurzschluss vermieden wird. Vorzugsweise ist der Abstand der Lichtbogenkontaktfedern 15 größer als der Abstand der zueinander benachbarten Lichtbogenkontaktfeder 15 und Arbeitskontaktfeder 16, um einen Kurzschluss durch einen Lichtbogen durch einen zu kleinen Abstand zu vermeiden. Alle weiteren Einzelheiten zu den übrigen Details entsprechen der obenstehenden Beschreibung und werden daher hierin nicht wiederholt.
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Wenn das Relais 1 eine Vielzahl von Lichtbogenkontaktfedern 15 und/oder Arbeitskontaktfedern 16 aufweist, ist es auch möglich, dass die Lichtbogenkontaktfedern 15 und die Arbeitskontaktfedern 16 abwechselnd angeordnet sind. Die Lichtbogenkontaktfedern 15 und die Arbeitskontaktfedern 16 sind horizontal und parallel zueinander angeordnet. Das heißt, dass, wenn eine Vielzahl von Lichtbogenkontaktfedern 15 und eine einzige Arbeitskontaktfeder 16 vorgesehen sind, sich die Arbeitskontaktfeder 16 zwischen den Lichtbogenkontaktfedern 16 befinden kann. Wenn eine Vielzahl von Arbeitskontaktfedern 16 und eine einzige Lichtbogenkontaktfeder 15 vorgesehen sind, kann sich die Lichtbogenkontaktfeder 15 zwischen den Arbeitskontaktfedern 16 befinden. Wenn eine Vielzahl von Lichtbogenkontaktfedern 15 und eine Vielzahl von Arbeitskontaktfedern 16 vorgesehen sind, können diese abwechselnd angeordnet sein. Dadurch kann im Betrieb des Relais 1 ebenfalls eine wirksame Lichtbogenlöschung erreicht werden.
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Wie in den 5A und 5B dargestellt ist, werden nach dem Anlegen eines Stroms an den Elektromagneten 10 die Arbeitskontaktfedern 16 und die Lichtbogenkontaktfedern 15 zu den festen Arbeitskontakten 11 und den festen Lichtbogenkontakten 13 bewegt. Der Unterschied besteht nur in der Anordnung der Lichtbogenkontaktfedern 15 und der Arbeitskontaktfedern 16.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass das erfindungsgemäße Hochspannungs- und Hochstromrelais 1 in einem begrenzten Raum eine ausreichende Lichtbogenlöschungswirkung gewährleisten kann und die Stabilität der Lichtbogenlöschung erhöhen kann, wodurch die Lichtbogenlöschung verbessert wird und das Volumen des Relais verkleinert werden kann. Bei der Anwendung für Hochstrom oder Hochspannung ist die Energie eines gebildeten Lichtbogens viel größer. Durch die oben beschriebene Technik, die einen beweglichen Lichtbogenkontakt 14 verwendet, kann der Lichtbogen dennoch zuverlässig gelöscht werden, wodurch ein Kurzschluss und sogar eine Explosion des Relais 1 vermieden werden können, sodass die Lebensdauer des Relais 1 verlängert wird. Um verschiedene Anforderungen zu erfüllen und den Wirkungsgrad und die Sicherheit des Relais 1 zu erhöhen, kann die Anordnung des Relais verändert werden, damit eine bessere Lichtbogenlöschung erreicht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Relais
- 10
- Elektromagnet
- 11
- fester Arbeitskontakt
- 12
- beweglicher Arbeitskontakt
- 13
- fester Lichtbogenkontakt
- 14
- beweglicher Lichtbogenkontakt
- 15
- Lichtbogenkontaktfeder
- 151
- schräger Abschnitt
- 16
- Arbeitskontaktfeder
- 17
- Träger
- 18
- Anker
- 19
- Trennelement
- A
- Schaltergruppe
