DD230734A3 - Leitungsschutzschalter mit magnetausloeser - Google Patents

Abstract

Der Leitungsschutzschalter besitzt einen aus einer Magnetspule und einem geschlossenen Magnetjoch bestehenden Magnetausloeser, ein unmittelbar am Magnetausloeser angeordnetes Loeschblechpaket und eine stirnseitig vor dem Loeschblechpaket angeordnete Kontakteinrichtung. Die Erfindung soll einen kompendioesen Leitungsschutzschalter mit hohem Kurzschlussschaltvermoegen ermoeglichen, der besonders schmal gebaut und fuer das schnelle Einlaufen von raeumlich grossen Lichtbogensaeulen in das Loeschblechpaket geeignet ist. Hierzu ist der Magnetausloeser so zu gestalten, dass der negative Einfluss des magnetischen Streufeldes verringert wird. Gemaess der Erfindung ist der vom Loeschblechpaket abgelegene Schenkel des Magnetjochs mit mindestens einem von diesem Schenkel des Magnetjochs isolierten, duennen ferromagnetischen Blech verstaerkt, das U-foermig gestaltet sein kann.

Description

-DShler, Horst P 1010/A

Frans, Wilhelm 26.1.1984

Pump, Wolfgang Süß, Wolfgang

Titel der Erfindung

Leitungsschutzschalter mit einem Magnet aus lös er

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leitungsschutzschalter mit einem Magnetauslöser, der aus einer Magnetspule und einem geschlossenen Magnetj och besteht, einem unmittelbar am Magnetauslöser angeordneten Löschblechpaket und einer stirnseitig vor dem Löschblechpaket angeordneten Kontakteinrichtung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekanntlich wird der in einem Laitungsschutzschalter zwischen einem festen und einem beweglichen Kontakt entstehende Lichtbogen über Lichtbogenleitschienen einem Löschblechpaket zugeführt und in diesem durch Aufspalten in eine Vielzahl von kleinen Lichtbogen gelöscht. Die Bewegung der Lichtbogenfußpunkte auf den Leitschienen und des Licht-

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bogens insgesamt wird durch ein bei großen Kurzschlußströmen sich aufbauendes magnetisches Streufeld des. Magnetauslösers behindert. Eine Komponente des Streufeldes ist so gerichtet3 daß der Lichtbogen auf eine der Isolierstoffplatten, die zu beiden Seiten der Lichtbogenleitschis&e. angeordnet sind, gedrückt wird. Dadurch kann die Reibung des Lichtbogens an der Isolierstoffρlatte so groß werden, daß es nicht nur zur Verzögerung, sondern zum Stillstand des Lichtbogens kommt. Weiterhin werden die Löschbleche durch das Streufeld vormagnetisiert, so daß der Lichtbogen von diesen nicht mehr symmetrisch und mit geringer Kraft angezogen wird. Es ist auch bekannt, zur Verbesserung des Lichtbogenlaufens eine der gasabgebenden Isolierstoffplatten mit einer weichmagnetischen Eiseneinlage zu versehen und die Anordnung beider Isolierstoffplatten bezüglich der Kontakteinrichtung und des Wicklungssinnes der Spule des Magnetauslösers so zu treffen, daß die vom magnetischen Streufeld des Magnetauslösers auf den Lichtbogen wirkende Kraftkomponente rechtwinklig zur gasabgebende Isolierstoffplatte gerichtet ist. Die Nachteile dieser Ausbildung und Anordnung der Isolierstoffplatten sind in der höheren Druckbelastung des Leitungsschutzschalters bei großen Kurzschlußströmen und der unverändert bestehenden Vormagnetisierung der Löschbleche zu sehen» ferner ist es bekannt, zwischen dem Magneto och und dem Löschblechpaket ein Abschirmblech anzuordnen. Dadurch wird jedoch eine PeIdlinienkonzentration in der Uähe der Kontakteinrichtung erzeugt, die den Lichtbogenlauf behindert. Weitere Möglichkeiten zur Erhöhung der Laufgeschwindigkeit des Lichtbogens ergeben sich durch die bereits bekannte Verwendung von-zusätzlichen Blasschleifen. Abgesehen von dem dazu notwendigen hohen technischen Aufwand wird die negative.Vormagnetisierung der Löschbleche nicht behoben.

Schließlich sind Leitungsschutzschalter mit Blasschleifen bekannt, bei denen die Löschbleche voneinander 1 mm Ab-

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stand und die Leitschienen von den äußeren löschblechen einen tun mindestens 50 % größeren Abstand haben. Dadurch fällt ein Löschblech weg, die Lichtbogenspannung wird erniedrigt und die Strombegrenzung verschlechtert.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung soll einen kompendiösen Leitungsschutzschalter mit hohem Kurzschlußschaltvermögen ermöglichen, der insbesondere schmal gebaut sein kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Magnetauslöser eines Leitungsschutzschalters so zu gestalten, daß der negative Einfluß des magnetischen Streufeldes erheblich verringert und die Lichtbogenlaufgeschwindigkeit erhöht wird. Insbesondere soll bei schmal gebauten Leitungsschutzschaltern das Einlaufen von räumlich großen "Lichtbogensäulen in das Löschblechpaket verbessert werden.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der vom Löschblechpaket abgelegene Schenkel des Magnetjochs mit mindestens einem von diesem Schenkel isolierten^ dünnen ferromagnetischen Blech verstärkt ist. Werden mehr als ein Blech verwendet, so ist es von Vorteil, diese Bleche zu beiden Seiten des Magnetjochs isoliert voneinander anzuordnen und mit dem Magnetj och und untereinander fest zu verbinden.

Zur Verstärkung des Magnetj ochs kann bei Verwendung nur eines Blechs dieses zwischen Magnetj och und Magnetspule eingeschoben und an seinen Enden entsprechend der Form des Magnetj ochs abgewinkelt sein. Das Blech kann auch U-förmig und auf das Magnetj och aufsteckbar sein. Die Isolierung des ferromagnetischen Blechs wird vorteil-

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haft durch Chromatiening oder Phosphatierung erreicht. Die Erfindung gewährleistet auch bei schnellen zeitlichen Änderungen des Magnetflusses im Magnetj och einen großen wirksamen Eisenquerschnitt.in dem Schenkel des Magnetjochs, der vom Löschblechpaket am weitesten entfernt liegt, so daß das Magnetfeld zum'verstärkten Schenkel des Hagnetjochs hin verschoben wird und die Magnetfeldlinienkonzentration im Bereich der Lichtbogenlöscheinrichtung abnimmt.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 einen Aufriß und teilweise eine Schnittdarstellung der erfindungswesentlichen Teile eines Leitungsschutzschalters,

Fig. 2 eine weitere Form des Magnetauslösers im Längsschnitt,

Fig, 3. ein drittes Ausführungsbeispiel des'Magnetauslösers im Längsschnitt und

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel des Magnetauslösers im Querschnitt.

In Fig. 1 ist ein Magnetauslöser 1 als Schlagankersystem ausgeführt, das aus einem geschlossenen Magnetj och 2 mit Schenkeln 3;4 und einer zwischen diesen Schenkeln angeordneten Magnetspule 5 besteht, in der ein Pol, ein Stößel 7 und ein Anker 8 vorgesehen sind, die sich mit einer Schraubenfeder 9 gegeneinander abstützen. Der Stift 7 ist von der Schraubenfeder 9 umgeben, befindet sich mit einem Ende in einer Vertiefung 10 des sich gegen einen Anschlag 11 abi3tütsenden Ankers 8 und ragt mit dem anderen

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Ende durch eine Ausnehmung 12 im Pol 6, im Magnetj.och 2 und in einem am Magnetj och 2 befindlichen Pestkontakt 13 hindurch in die Nahe eines am Gehäuse 26 des Leitungsschutzschalters gelagerten Schwenkkontaktes 14. Am Schenkel 3 sind zu beiden Seiten über Isolierschichten 15;16 dünne ferromagnetische Bleche 17;18 befestigt. Der, Pestkontakt .13 ist homförmig gestaltet und bildet mit seiner Verlängerung 19 eine Leitschiene eines Löschblechpaketes 20, zu dem eine zweite Leitschiene 21 gehört, die mit einem Knie 22 vor dem Löschblechpaket 20 versehen ist. Die Magnetspule 5 bzw. der Pestkontakt 13 und die Leitschiene 21 sind je mit einer Anschlußklemme 23 bzw. 24 verbunden. Tor und hinter den Leitschienen 1.9 und 21 befinden sich in der Nähe des Horns des Pestkontaktes 13 und des Knies 22 und vor dem Löschblechpaket 20 zwei Isolierstoffplatten 25 parallel zur Zeichenebene, von denen aus Darstellungsgründen nur eine gezeichnet ist.

Durch die verstärkenden ferromagnetischen Bleche 17;18 wird die den wirksamen Ei3enquerschnitt im Schenkel 3 ansonsten verringernde Selbstinduktion kleiner, so daß in diesem Teil des Magnetj ochs 2 eine höhere Peldlinienkonzentration des Magnetfeldes 5 eintreten kann. Daraus folgt eine entsprechend kleinere PeIdlinienkonzentration im Schenkel_4_j„ Der bei der Magnetisierung des Magnetjochs 2 auftretende magnetische Streufluß wird im Bereich der Leitschiene 19 und des in der ITähe dieser Leitschiene angeordneten Teiles des Löschblechpaketes 20 durch die Verzerrung des magnetischen Peldes kleiner. Beim Entstehen eines Kurzschlusses wird der Schwenkkontakt 14 durch den Magnetauslöser 1 über den Stößel 7 in eine Lage 14*gedrückt. Zwischen dem Pestkontakt 13 und dem sich abhebenden Schwenkkontakt 14 entsteht ein Lichtbogen, der den sich erweiternden Kontaktspalt zwischen Pest- und Schwenkkontakt 13 und 14 verläßt. Der eine Pußpunkt des nicht dargestellten Lichtbogens läuft auf dem Schwenkkontakt 14 zum Knie 22 und von dort auf der Leitschiene 21.

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Der andere Fußpunkt läuft vom Horn des Pestkontaktes 13 auf die leitschiene 19. Dabei läuft der Lichtbogen in der Lichtbogenlöschkammer so, daß er über seine gesamte Länge gleichzeitig in das Löschblechpaket 20 eintritt und durch die 'Löschblech^ in eine entsprechende Anzahl kleiner Lichtbögen geteilt und zum Erlöschen gebracht wird. Infolge der Anordnung der Bleche 17 und 18 zu beiden Seiten des Schenkels 3' wird die Kraftkomponente kleiner, die den Lichtbogen besonders im Bereich des Horns des Pestkontaktes 13 und der Leitschiene 19 in Abhängigkeit vom-WickeIsinn der Magnetspule 5 gegen eine der beiden Isolierstoffplatten 25 drückt. Ebenso wird die den Lichtbogen in der Nähe der Leitschiene 19 vor dem Löschblechpaket 20 anziehende Kraft weniger reduziert, so daß der Lichtbogen schneller in das Löschblech-' paket 20 hineingezogen wird. Räumlich große Lichtbogensäulen werden im erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter mit verminderter Verzögerung gelöscht.

In Pig, 2 sind in einem Magnetj och 28 mit Schenkeln 29;3O eine Magnetspule 31 mit einem Pol 36 und ein ferromagnetisches Blech 32 angeordnet. Das Blech 32 ist an seinen Enden mit Winkeln 33 sowie dem Schenkel 29.zugekehrt mit einer Isolierschicht 35 versehen und zwischen die Magnetspule 31 lind den Schenkel 2.9 eingeschoben. Am Magnetjoch 28 ist ein Teil eines Pestkontaktes 34 erkennbar. Im übrigen ist die Anordnung und Wirkungsweise wie zu Pig. 1 beschrieben.

Pig. 3 zeigt ein Magnetj och 37, in dessen Magnetspule 38 ein Pol 39 vorgesehen und an dem ein Pestkontakt 40 befestigt ist. Zwischen die Magnetspule 38 und das Magnetjoch 37 sind zwei mit Isolierschichten 41 und 4.2 versehene ferromagnetische Bleche 43 und 44 eingeschoben. Zur weiteren Anordnung und Wirkungsweise wird auf das zu Pig. 1 Gesagte verwiesen. -----

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Pig. 4 stellt einen Querschnitt durch ein Magnetj och 45 dar, in dem sich eine Magnetspule 4ο mit einem Pol 47 befindet. Ein U-föradges dünnes ferromagnetisches Blech 48 ist seitlich auf das Magnetj och 45 aufgeschoben. Zur Anordnung dieses Magnetauslösers im Leitungsschutzschalter und zur Wirkungsweise gilt das zu Pig. I Gesagte.

Claims (4)

1. - S - P 1010/A

   Erfindimgsanspruch

   1. Leitungsschutzschalter mit einem Magnetauslöser, der ans einer Magnetspule und einem geschlossenen Magnetjoch besteht, einem unmittelbar am Magnetauslöser anordneten Löschblechpaket und einer stirnseitig vor dem-Löschblechpaket angeordneten Kontakteinrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß der vom Löschblechpaket abgelegene Schenkel des Magnetj ochs mit mindestens einem vom abgelegenen Schenkel isolierten, dünnen ferromagnetischen Blech verstärkt ist.
2. 2. Leitungsschutzschalter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurchj daß sich das Blech zwischen Magnetj'och und Magnetspule befindet und an seinen Enden entsprechend der Form des Magnetjochs abgewinkelt ist.
3. 3. Leitungsschutzschalter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Blech U-förmig ausgebildet und auf das Magnetj och aufsteckbar ist.
4. 4. Leitungsschutaschalter nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Blech zur Isolierung chromatiert oder phosphatiert ist.

   -Hierzu 1 Seite Zeichnungen-