DD154561A1

DD154561A1 - CONTACT DEVICE FOR ELECTRICITY-LIMITING CIRCUIT PROTECTION SWITCHES

Info

Publication number: DD154561A1
Application number: DD22523780A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Pump; Wolfgang Suess; Horst Doehler
Original assignee: Wolfgang Pump; Wolfgang Suess; Horst Doehler
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1980-11-17
Publication date: 1982-03-31
Also published as: DE3139690A1; ATA427381A; AT383904B; DE3139690C2; DD154561B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontakteinrichtung fuer strombegrenzende Leitungsschutzschalter, wie sie zum Beispiel in Haus-Installationsanlagen Verwendung finden. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Oeffnungsgeschwindigkeit eines mittels Schlaganker aufgeschlagenen Schaltkontaktes, der stirnseitig vor der Lichtbogenkammer angeordnet ist und sich von der unteren bis zur oberen herausgezogenen Leitschiene erstreckt, zu erhoehen. Die Aufgabe wird geklaert, indem der Schalkontakt mittig zwischen den verlaengerten Leitschienen im Bereich seines Masseschwerpunktes drehbeweglich gelagert ist, wodurch sich das geringste Massentraegheitsmonoment ergibt.The invention relates to a contact device for current-limiting circuit breaker, as used for example in home installation systems. It is an object of the invention, the opening speed of an opened by means of impact armature switching contact, which is arranged frontally in front of the arc chamber and extends from the lower to the upper drawn-out guide rail to increase. The problem is clarified by the scarf contact is rotatably mounted centrally between the extended guide rails in the region of its center of gravity, resulting in the lowest Massentraegheitsmonoment.

Description

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Title of the invention

Kontakteinrichtung für atrombegrenzende LeitungsschutzschalterContact device for atrombegrenzende circuit breaker

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontakteinrichtung für strombegrenzende Leitungsschutzschalter mit Schlaganker zur Erreichung einer schnellen Kontakttrennung und einem im wesentlichen stirnseitig vor der Lichtbogenlöschkammer angeordneten beweglichen Schaltkontakt, wobei als Pestkontakt die bis vor die Lichtbogenkammer verlängerte obere Leitschiene fungiert. Ein solcher Leitungsschutzschalter wird beispielsweise in der DE-GM-Schrift 75 00 060 beschrieben .The invention relates to a contact device for current-limiting circuit breaker with impact armature to achieve a rapid contact separation and a substantially frontally disposed in front of the arc extinguishing chamber movable switching contact, which acts as a plunger contact extended to the arc chamber upper guide rail. Such a circuit breaker is described for example in DE-GM-75 00 060 font.

Der sich bei hohen Ab schalt strömen zwischen den sich trennenden Kontakten bildende Schaltlichtbogen wird durch die sich bildende Blassc'hleif e beschleunigt · und läuft,von den Leitblechen übernommen, mit .hoher Laufgeschwindigkeit auf die Stirnseite des Löschblechpaketes. auf und wird dabei in eine entsprechende Anzahl von Teillichtbögen unterteilt. Die dabei aus den Katodenabfällen der Teillichtbögen resultierende hohe Lichtbogenspannung, die der treibenden Netzspannung entgegen wirkt, und die Kühlung und Entionisierung der Lichtbogengase bewirken eine sofortige Löschung des Schaltlichtbogens schon vor Erreichen des natürlichen Stromnulldurchganges. So v/erden die zum Schutz der Leitungen und die weitere Punktionsfähigkeit dieser Leitungsschutzschalter notwendigen geringen Durchiaßintegrale erreicht»The switching arc which forms at high switching currents between the contacts which are separating is accelerated by the forming blow holes and, taken from the guide plates, runs at high speed on the face of the splitter stack. and is divided into a corresponding number of partial arcs. The case resulting from the Katodenabfällen the partial arcs high arc voltage, which counteracts the driving mains voltage, and the cooling and deionization of the arc gases cause an immediate deletion of the switching arc even before reaching the natural current zero crossing. Thus, the low Durchiaßintegrale necessary to protect the lines and the further puncturing of these circuit breakers v »»

Characteristic of the known technical solutions

Zur weiteren Verbesserung einer solchen Kontakteinrichtung ist in der DE-OS 25 59 441 eine Schalt strecke für kleineTo further improve such contact means is in DE-OS 25 59 441 a switching distance for small

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Selbstschalter vorgeschlagen, wobei der bei einer Kontakttrennung unter Last entstehende Sehaltlichtbogen durchlaufend in die Löschblechanordnung eintreten kann, in dem der bewegbare Schaltkontakt im Bereich der unteren Lichtbogenleitschiene des Löschbleciipakets beweglich gelagert ist«Self-switch suggested, wherein the resulting in a contact separation under load Sehaltlichtbogen can continuously enter the arc splitter arrangement in which the movable switching contact is movably mounted in the region of the lower arc guide rail of Löschbleciipakets «

Da der Schaltkontakt damit mindestens die Länge der Stirnseitenausdehnung des Löschblechstapels haben muß bzw. zur Beauflagung mit dem Schlag- bzw. Zuganker an seinem freien Ende noch darüber hinausreichen muß (DE-AS 24 23 207), stellt die relativ große Masse des Schaltkontaktes der beschleunigten Kontaktöffnung ein hohes Trägheitsmoment entgegen· Das wirkt negativ auf die Kontaktöffnungszeit und bewirkt eine schädliche Verlängerung des gesamten Löschvorganges.Since the switching contact thus must have at least the length of the end face extension of the splitter stack or must extend beyond the Beauflagung with the impact or tie rod at its free end (DE-AS 24 23 207), provides the relatively large mass of the switching contact of the accelerated Contact opening a high moment of inertia · This has a negative effect on the contact opening time and causes a harmful extension of the entire deletion process.

Zwar ist es auch schon bekannt, den bewegbaren Schaltkontakt über die Lagerstelle an der unteren Lichtbogenleitschiene hinaus zu verlängern und ihn so gewissermaßen als zweiarmigen Hebel auszubilden» der in seinem mittleren Bereich gelagert ist (DE-OS 24 62 338), jedoch verbessert sich das Massenträgheitsmoment aufgrund der großen Schaltarmlänge nicht·Although it is already known to extend the movable switching contact on the bearing point on the lower arc guide out and form it as a kind of two-armed lever »is mounted in its central region (DE-OS 24 62 338), but the mass moment of inertia improves due to the large switch arm length ·

Letztlich ist es noch bekannt, im Falle der Schnellauslösung einen Zuganker an einem einarmigen Kontaktteil in einem solchen Abstand von seiner Lagerstelle angreifen zu lassen, der dem Quotienten aus dem Massenträgheitsmoment des Kontaktteils und dem Produkt aus seiner Masse und dem Abstand seines Schwerpunktes von der Lagerstelle entspricht (DE-AS 16 90 131)· Hierdurch lassen sich die Lager- und Reibungsverluste des Kontaktteils weitgehend ausschalten· Das Massenträgheitsmoment des Kontaktteils verändert sich nicht.Finally, in the case of rapid release, it is also known to allow a tie rod to engage a one-armed contact part at such a distance from its bearing point, which corresponds to the quotient of the mass moment of inertia of the contact part and the product of its mass and the distance of its center of gravity from the bearing point (DE-AS 16 90 131) This makes it possible to largely eliminate the bearing and friction losses of the contact part. The moment of inertia of the contact part does not change.

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Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, durch eine zweckdienliche Anordnung des Schaltkontaktes die Abschaltleistung eines Leitungsschutzschalters in Kleinbauweise weiter zu erhöhen·It is the object of the invention to further increase the breaking capacity of a miniature circuit breaker by means of an expedient arrangement of the switching contact.

Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, bei Beibehaltung der Vorteile der eingangs beschriebenen Kontakteinrichtung, den genannten Nachteil zu vermeiden und damit die Geschwindigkeit der Kontaktöffnung weiter zu erhöhen«The invention makes it its mission, while maintaining the advantages of the contact device described above, to avoid the mentioned disadvantage and thus to further increase the speed of the contact opening.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bewegliche Schaltkontakt als zweiarmiger Drehkontakt ausgebildet wird, wobei der Drehpunkt mittig zwischen den verlängerten Leitschienen im Bereich des Massenschwerpunktes des zweiarmigen Schaltkontaktes liegt. Bei physikalischer Betrachtung des Schaltkontaktes als stabförmiges Bauteil reduziert sich damit sein Massenträgheitsmoment bei Drehung um den Masseschwerpunkt auf ein Viertel des Massenträgheitsmomentes bei Drehung um eine Achse am Stabende«» Bei gleicher Energie, mit der der Schlag- bzw. Zuganker auf den Schaltkontakt bei einer Kurzschlußabschaltung einwirkt, lassen sich somit höhere Kontaktöffnungsgeschwindigkeiten erreichen! Dabei bleibt der Vorteil des kontinuierlichen Lichtbogenlaufes voll erhalten, da das untere Leitblech das der Kontaktstelle entgegengesetzte Ende des zweiarmigen Schaltkontaktes tangiert und -« in bekannter V/eise auf gleichem Potential liegt. Bei einer Kontaktöffnung im Kurzschlußfall können sich die Fußpunkte des entstehenden Schaltlichtbogens einerseits auf dem als Pestkontakt ausgebildeten oberen Leitblech bewegen, während der schaltkontaktseitige Lichtbogenfußpunkt sofort kontinuierlich entlang des Schaltkontaktes auf eine hohe Laufgeschwindigkeit beschleunigt wird und den geringenThis object is achieved in that the movable switching contact is designed as a two-armed rotary contact, wherein the pivot point is located centrally between the extended guide rails in the region of the center of mass of the two-armed switching contact. With physical consideration of the switching contact as a rod-shaped component reduces its mass moment of inertia when rotating about the center of mass to one quarter of the moment of inertia when rotating about an axis at the rod end «» At the same energy, with the impact or tie rods on the switching contact in a short circuit shutdown acts, can thus achieve higher contact opening speeds! In this case, the advantage of the continuous arc run is fully retained, since the lower baffle affects the opposite end of the contact point of the two-armed switch contact and - «is in known V / eise at the same potential. In a contact opening in case of short circuit, the base points of the resulting switching arc can move on the one hand on the upper baffle designed as a plunger contact, while the switching contact side arc root is immediately accelerated continuously along the switching contact to a high speed and the low

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Spalt zur tangierenden unteren Leitschiene ohne Nachteile überspringt, da die die Lichtbogensäule umgebende Raumladungswolke für eine entsprechende Ionisierung des geringen Spaltes sorgt,Gap skips to the tangent lower guide rail without disadvantages, since the space charge cloud surrounding the arc column ensures a corresponding ionization of the small gap,

embodiment

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt den grundlegenden Aufbau der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung und der zugehörigen Lichtbogenlöscheinrichtung«Reference to an embodiment of the invention will be explained in more detail. The drawing shows the basic structure of the contact device according to the invention and the associated arc quenching device "

Die Hauptelemente der Kontakteinrichtung bilden ein oberes Leitblech 1, dessen stirnseitiges Ende als Pestkontakt fungiert, und ein stirnseitig vor der Lichtbogenlöschkammer 4 angeordneter zweiarmiger Schaltkontakt 2. Ein unteres Leitblech 3 tangiert das der Kontaktstelle 5 entgegengerichtete Ende des SchaltkontaktesoThe main elements of the contact device form an upper baffle 1, whose frontal end acts as a plague contact, and a front side of the arc extinguishing chamber 4 arranged two-armed switching contact 2. A lower baffle 3 is tangent to the contact point 5 opposite end of the Schaltkontakteso

Der Schaltkontakt 2 ist in einer Lagerstelle 7 drehbar gelagert. Diese Lagerstelle 7 befindet sich im Bereich des Masseschwerpunktes 6 des Schaltkontaktes. Zur Beaufschlagung mit einem Schlaganker 8 des magnetischen Auslösers ist der Schaltkontakt etwas über die Kontaktstelle 5 hinaus verlängert. Die Stromzuführung 9» 10 erfolgt in bekannter Weise jeweils oberhalb der Kontaktstelle, wie in der Zeichnung dargestellt, so daß sich beim Öffnen der Kontakte eine Stromschleife bildet, die die Lichtbogensäule in Richtung Löschkammer treibt· Zugleich mit der Stromzuführung zum beweglichen Schaltkontakt erfolgt auch die Polung des unteren Leitbleches 2 durch eine leitfähige Verbindung 11. Strichliniert angedeutet ist ein Hebelarm 12, der eine Möglichkeit der Verbindung zum Schaltmechanismus des Leitungsschutzschalters darstellen soll«The switching contact 2 is rotatably mounted in a bearing 7. This bearing 7 is located in the region of the center of mass 6 of the switching contact. To apply a shock absorber 8 of the magnetic release of the switching contact is slightly extended beyond the contact point 5 addition. The power supply 9 »10 takes place in a known manner in each case above the contact point, as shown in the drawing, so that when opening the contacts forms a current loop that drives the arc column in the direction of quenching · At the same time with the power supply to the movable switching contact is also the polarity dashed line indicated is a lever arm 12, which is to represent a possibility of connection to the switching mechanism of the circuit breaker «

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Bei einer KurzSchlußabschaltung bewirkt der Schlaganker 8, der in Pfeilrichtung auf das verlängerte Ende des zweiarmigen Schaltkontaktes 2 auftrifft, eine schlagartige Trennung der Kontaktstelle 5» der infolge der Lagerung des relativ langen Schaltkontaktes 2 im Bereich seines Masseschwerpunktes nur ein relativ geringes Massenträgheitsmoment entgegenwirkt»In a short-circuit shutdown of the impact armature 8, which impinges in the arrow direction on the extended end of the two-armed switch contact 2, a sudden separation of the contact point 5 »counteracts due to the storage of relatively long switching contact 2 in the region of its center of mass only a relatively low moment of inertia»

Dadurch erreicht die KontaktÖffnungsstrecke in kürzester Zeit das für den Beginn des Lichtbogenlaufes notwendige Maß. Die Lichtbogensäule wird durch die sich aus den Zuleitungen und den Kontaktstellen gebildete U-förmige Blasschleife in Richtung Lichtbogenlöschkammer beschleunigt·As a result, the contact opening distance reaches the necessary for the start of the arc run in the shortest possible time. The arc column is accelerated in the direction of the arc extinguishing chamber by the U-shaped blown loop formed by the supply lines and the contact points.

Dabei läuft der festkontakt seitige Lichtbogenfußpunkt auf dem hornförmigen Teil der oberen Leitschiene 1 in Richtung Löschkammerstirnseite, während der schaltkontaktseitige Fußpunkt entlang dem Drehkontakt auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird und dadurch problemlos auf die auf gleichen Potential liegende untere Leitschiene übergeht und die Löschkammerstirnseite erreicht»In this case, the fixed-contact-side arc root on the horn-shaped part of the upper guide rail 1 runs in the direction of quenching chamber front, while the switching contact side footpoint is accelerated along the rotary contact to a high speed and thus passes smoothly on the same lower potential on the lower guide rail and reaches the extinguishing chamber front »

Durch das gleichzeitige Auftreffen der gesamten Lichtbogensäule auf die Löschblechanordnung kommt es zu einer sofortigen Aufteilung in die entsprechende Anzahl von Teillichtbögen, wodurch der Lichtbogen gelöscht wird und der Abschaltvorgang beendet ist_o Due to the simultaneous impact of the entire arc column on the quenching plate arrangement, there is an immediate division into the appropriate number of partial arcs, whereby the arc is extinguished and the shutdown is completed _o

Claims

~ 6 ~ 225237 invention to claim

1, contact device for current-limiting circuit breaker with impact anchor and a substantially frontally disposed in front of the arc extinguishing chamber two-armed movable switching contact, as a fixed contact extended to the arc extinguishing chamber upper guide rail and an electrically connected to the switching contact extended lower guide rail, characterized in that the switching contact (2 ) is rotatably mounted centrally between the extended guide rails (1, 3) in the region of its center of gravity (6).

2 · Contact device according to item 1, characterized in that the lower guide rail (3) extended to the arc extinguishing chamber (4) is tangent to the end of the two-armed switch contact (2) opposite the contact point «

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