DD154561B1

DD154561B1 - Contact device for current-limiting circuit breaker

Info

Publication number: DD154561B1
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: 1986-04-23
Also published as: DE3139690C2; DD154561A1; AT383904B; DE3139690A1; ATA427381A

Description

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Characteristic of the known technical solutions

Zur weiteren Verbesserung einer solchen Kontakteinrichtung ist in der DE-OS 25 59 441 eine Schaltstrecke für kleine Selbstschalter vorgeschlagen, wobei der·bei einer Kontakttrennung unter Last entstehende Sohaltlichtbogen durchlaufend in die Löschblechanordnung eintreten kann, in dem der bewegbare Schaltkontakt im Bereich der unteren Lichtbogenleitschiene des Löschblechpakets beweglich gelagert ist.To further improve such a contact device, a switching path for small self-switches is proposed in DE-OS 25 59 441, wherein the · caused in a contact separation under load Sohaltlichtbogen can continuously enter the quenching plate in which the movable switching contact in the lower arc guide rail Löschblechpakets is movably mounted.

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. 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.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 against 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. Although it is already known to extend the movable switching contact on the bearing point on the lower arc guide out and form him as it were as a two-armed lever, which is mounted in its central region (DE-OS 24 62 338), but the mass moment of inertia improves not because of the large arm length.

Letztlich ist es noch bekannt, im Falle der Schnellausiösung 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 Lagerund Reibungsverluste des Kontaktteils weitgehend ausschalten. Das Massenträgheitsmoment des Kontaktteils verändert sich nicht.Finally, it is known, in the case of Schnellausiösung to attack a tie rod on a one-armed contact at such a distance from its bearing, which corresponds to the quotient of the moment of inertia of the contact part and the product of its mass and the distance of its center of gravity from the bearing (DE-AS 16 90 131). As a result, the Lagerund friction losses of the contact part can be largely off. The mass moment of inertia of the contact part does not change.

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 increase by a convenient arrangement of the switching contact, the breaking capacity of a miniature circuit breaker on.

des Wesens der Erfindung 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. 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 desThe invention makes it its mission, while retaining the advantages of the contact device described above, to avoid the aforementioned disadvantage and thus to further increase the speed of the contact opening. This object is achieved in that the movable switch contact is designed as a two-armed rotary contact, wherein the fulcrum centered between the extended guide rails in the region of the center of gravity of the

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zweiarmigen Schaltkontaktes liegt. Bei physikalischer Betrachtung des Schaltkontaktes als stabförmiges Bauteil reduziert sich damit sein Massenträgheitsmoment bei Drehung uii den Masseschwerpunkt auf ein Viertel des Massenträgheitsmomentes bei Drehung um eine Achse am Stabende. Bei gleicher Energie, mit der der Schlagbzw. 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 Weise auf gleichem Potential liegt. Bei einer KontaktÖffnung im Kurzschlußfall können sich die Fußpunkte des entstehenden Schaltlichtbogens einerseits auf dem als Festkontakt ausgebildeten oberen Leitblech bewegen, während der schaltkontaktseitige Lichtbogenfußpunkt sofort kontinuierlich entlang des Schaltkontaktes auf eine hohe Laufgeschwindigkeit beschleunigt wird und den geringen Spalt zur tangierenden unteren Leitschiene ohne Nachteile überspringt, da die die Lichtbogensäule umgebende Raumladungswolke für eine entsprechende Ionisierung des geringen Spaltes sorgt.two-armed switching contact is located. With physical consideration of the switching contact as a rod-shaped component reduces its mass moment of inertia with rotation uii the center of mass to one quarter of the moment of inertia when rotating about an axis at the end of the rod. With the same energy, with the Schlagbzw. Tie rod acts on the switching contact in a short-circuit shutdown, thus higher contact opening speeds can be achieved! In this case, the advantage of the continuous arc run is fully maintained, since the lower baffle the opposite end of the contact point of the two-armed switching contact is tangent and in a known manner at the same potential. In a KontaktOffnung in the event of short circuit, the base points of the resulting switching arc can move on the one hand on the formed as a fixed contact upper baffle, while the switching contact side arc root is immediately accelerated continuously along the switching contact to a high speed and skips the small gap to tangential lower guide rail without disadvantages, as the space charge cloud surrounding the arc column ensures a corresponding ionization of the small gap.

embodiment

Anhang eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt den grundlegenden Aufbau der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung und der zugehörigen Lichtbogenlöscheinrichtung.Annex of an embodiment, 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 Festkontakt fungiert, und ein stirnseitig vor der Lichtbogenlöschkammer 4 angeordneter zweiarmiger Schaltkontakt 2. Ein unteres Leitblech 3 tangiert das der Kontaktstelle 5 entgegengerichtete Ende des Schaltkontaktes.The main elements of the contact device form an upper baffle 1, whose frontal end acts as a fixed 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 switching contact.

Der Schaltkontakt 2 ist in einer Lagerstelle 7 drehbar gelagert. Diese Lagersteile 7 befindet sich im Bereich des Masseschwerpunktes 5 des Schaltkontaktes. Zur Beaufschlagung mit einem Schlaganker 3 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. These bearing parts 7 is located in the region of the center of mass 5 of the switching contact. To apply a shock absorber 3 of the magnetic release, the switching contact is somewhat prolonged beyond the contact point 5. The power supply 9, 10 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, which drives the arc column in the direction of the quenching chamber. At the same time with the power supply to the movable switching contact and the polarity of the lower baffle 2 is carried out by a conductive connection 11. Dashed lines indicated is a lever arm 12, which is to represent a way of connection to the switching mechanism of the circuit breaker.

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Bsi 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.Bsi a short-circuit shutdown causes the impact armature 8, which impinges in the arrow direction on the extended end of the two-armed switching contact 2, a sudden separation of the contact point 5, which counteracts only a relatively low moment of inertia due to the storage of relatively long switching contact 2 in the region of its center of mass.

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 achieved in a very short time necessary for the start of the arc run degree. The arc column is accelerated by the formed from the leads and the contact points U-shaped Blasschleife toward arc extinguishing chamber.

Dabei läuft der festkontaktseitige Lichtbogenfußpunkt auf dem homförmigen 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. 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.In this case, the festkontaktseitige arc root on the homonymous part of the upper guide rail 1 toward Löschkammerstirnseite while the switching contact side foot along the rotary contact is accelerated to a high speed and thus passes smoothly to the same lower potential on the lower guide rail and reaches the Löschkammerstirnseite. 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 process is completed.

Claims

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Invention claim:

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) centrally between the extended guide rails (1, 3) in the region of its center of gravity (6) is rotatably mounted and that up to the arc extinguishing chamber (4) extended lower guide rail (3) the opposite end of the contact point of the two-armed switching contact (2).

For this 1 page drawing

Title of the invention

Contact device for current-limiting circuit breaker

Field of application of the invention

The invention relates to a contact device for current-limiting circuit breaker with impact anchor 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 fixed contact extended to the arc chamber upper guide rail. Such a circuit breaker is described for example in DE-GM-75 00 060 font. The forming at high turn-off between the separating contacts switching arc is accelerated by the forming Blasschleife and runs, taken from the baffles, with 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 Durchlaßintegrale necessary to protect the lines and the further functioning of these circuit breakers are achieved.