DE102004037294A1 - Arc extinguishing device and low-voltage circuit breaker with a light arc extinguishing device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogen-Löscheinrichtung (2) mit einer Löschkammer (6), einem Löschkammerdeckel (22; 26; 29) und einer Vielzahl von paketartig zu einer Baueinheit (21) zusammengehaltenen Löschblechen (23; 31). DOLLAR A Um die Lichtbogen-Löscheinrichtung (2) montagetechnisch einfacher und damit kostengünstiger zu gestalten, ist vorgesehen, dass der Löschkammerdeckel (22; 26; 29) als Mittel zum paketartigen Zusammenhalten der Vielzahl von Löschblechen (23; 31) dient.The invention relates to an arc extinguishing device (2) having an extinguishing chamber (6), an extinguishing chamber cover (22; 26; 29) and a multiplicity of extinguishing plates (23; 31) held together in packets to form a structural unit (21). DOLLAR A In order to make the arc extinguishing device (2) simpler in terms of mounting technology and thus less expensive, it is provided that the extinguishing chamber cover (22; 26; 29) serves as a means for holding the plurality of extinguishing plates (23; 31) in a packet-like manner.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter und bezieht sich auf eine Lichtbogen-Löscheinrichtung mit einer Löschkammer, einem Löschkammerdeckel und einer Vielzahl von packetartig zu einer Baueinheit zusammengehaltenen Löschblechen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer derartigen Lichtbogen-Löscheinrichtung.The Invention is in the field of electrical switches and relates on an arc extinguishing device with a quenching chamber, a quenching chamber lid and a plurality of quenching plates held together in a packet-like manner to form a structural unit. The invention further relates to a low-voltage circuit breaker with such an arc extinguishing device.

Bei konventionellen Lichtbogen-Löscheinrichtungen für Niederspannungs-Leistungsschalter sind zwei grundsätzlich verschiedene Bauformen bekannt.at conventional arc extinguishing equipment are for low-voltage circuit breakers two basically different designs known.

Bei der ersten der beiden bekannten Bauformen weist die Lichtbogen-Löscheinrichtung ein die Löschkammer bildendes, in ein Schaltpolgehäuse einsetz- oder auf setzbares schachtartiges Lichtbogenkammergehäuse, einen zum Verschließen des Löschkammergehäuses dienenden, mit Austrittsöffnungen für die Schaltgase versehenen Löschkammerdeckel und eine Vielzahl von in dem Löschkammergehäuse eingesetzten Löschblechen auf. Bei der zweiten bekannten Bauform sind die Löschkammern von Wandungen des Schaltpolgehäuses gebildet. Auch bei der zweiten Bauform dient ein Löschkammerdeckel zum Verschließen der Löschkammer, wobei eine Vielzahl von Löschblechen insbesondere durch quer zu den Löschblechen angeordneten Seitenteilen packetartig zusammengehalten werden.at the first of the two known types has the arc extinguishing device a the quenching chamber forming, inserted into a switching pole housing or on settable shaft-like arc chamber housing, a to close serving the extinguishing chamber housing, with outlet openings for the Switching gases provided quenching chamber cover and a plurality of inserted in the quenching chamber housing splitters on. In the second known design, the extinguishing chambers of Walls of the Schaltpolgehäuses educated. Also in the second design is a quenching chamber lid to close the extinguishing chamber, wherein a plurality of quenching plates especially through transverse to the quenching plates arranged side parts are held together in a packet-like manner.

Aus der Druckschrift DE 299 05 214 U1 ist eine gattungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung der erstgenannten Bauform bekannt, bei der jedoch ein das Löschkammergehäuse bildender schachtartiger erster Abschnitt und ein den Löschkammerdeckel bildender zweiter Abschnitt einen einstückigen Kunststoff-Formkörper bilden. Hierbei sind die Löschbleche von unten in den das Löschkammergehäuse bildenden, schachtartigen erster Abschnitt einschiebbar und in diesem ersten Abschnitt des Kunststoff-Formkörpers verrastbar. Zur Führung, Abstandshalterung und Arretierung der Löschbleche sind an den Seitenwänden des das Löschkammergehäuse bildenden, schachtartigen erster Abschnitt und an dem den Löschkammerdeckel bildenden zweiter Abschnitt geeignete, vorzugsweise in Form von Rippen angeformte Elemente vorgesehen.From the publication DE 299 05 214 U1 a generic arc extinguishing device of the first-mentioned design is known in which, however, form a the quenching chamber housing shaft-like first section and a quenching chamber cover forming second portion of a one-piece plastic molded body. Here, the quenching plates from below into the quenching chamber housing forming, shaft-like first portion can be inserted and locked in this first portion of the plastic molding. For guiding, spacing and locking the quenching plates are provided on the side walls of the quenching chamber housing forming, shaft-like first section and on the quenching chamber cover forming the second section suitable, preferably in the form of ribs molded elements.

Bei einer derartigen Ausgestaltung, bei der der das Löschkammergehäuse bildenden, schachtartigen erster Abschnitt als Mittel zum packetartigen Zusammenhalten der Vielzahl von Löschblechen dient, müssen jedoch bei der Montage der Lichtbogen-Löscheinrichtung die Löschbleche einzeln von unten in den schachtartigen ersten Abschnitt eingeschoben und arretiert werden.at Such a configuration in which the extinguishing chamber housing forming, Shaft-like first section as a means for packet-like holding together serves the variety of quenching plates, have to However, during the installation of the arc extinguishing device, the quenching plates individually inserted from below into the shaft-like first section and be arrested.

Ausgehend von einer Lichtbogen-Löscheinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ( DE 299 05 214 ) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Lichtbogen-Löscheinrichtung montagetechnisch einfacher und somit kostengünstiger zu gestalten.Starting from an arc extinguishing device according to the preamble of claim 1 ( DE 299 05 214 ), the invention has the object, the arc-extinguishing device assembly technology easier and thus cheaper to design.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Löschkammerdeckel als Mittel zum packetartigen Zusammenhalten der Vielzahl von Löschblechen dient.These Task is according to the invention solved by that the extinguishing chamber cover as a means for packet-like holding together the plurality of quenching plates serves.

Bei einer derartigen Ausgestaltung kann im Unterschied zu der erstgenannten bekannten Bauform von Lichtbogen-Löscheinrichtungen auf den packetartigen Zusammenhalt der Löschbleche mittels eines zusätzlichen Löschkammergehäuses bzw. im Unterschied zu der zweitgenannten Bauform von Lichtbogen-Löscheinrichtungen auf die zusätzlichen Seitenteile zum packetartigen Zusammenhalten der Löschbleche verzichtet werden.at Such a configuration, unlike the former known design of arc extinguishing equipment on the packet-like cohesion of the quenching plates by means of an additional Löschkammergehäuses or in contrast to the second-mentioned design of arc extinguishing devices on the additional side parts to dispense with the packet-like holding the quenching plates.

In bevorzugter Ausgestaltung der neuen Lichtbogen-Löscheinrichtung ist vorgesehen, dass die aus der Vielzahl der Löschbleche und dem Löschkammerdeckel gebildete Baueinheit als in einem Urformverfahren – insbesondere durch Umpressen von die Löschbleche bildender Metallbleche mit den Löschkammerdeckel bildendem Duroplast – hergestelltes, einstückiges Formteil ausgebildet ist. – Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die einzelnen Teile der aus der Vielzahl der Löschbleche und dem Löschkammerdeckel gebildeten Baueinheit in einem einzigen Verfahrensgang fest zusammengefügt werden.In preferred embodiment of the new arc extinguishing device is provided that from the variety of quenching plates and the quenching chamber lid formed unit than in a primary molding process - in particular by pressing over the quenching plates forming metal sheets with the quenching chamber lid thermosetting plastic - manufactured, one-piece Molded part is formed. - This configuration has the advantage that the individual parts of the variety of splitters and the quenching chamber lid formed unit are firmly joined together in a single process.

Die neue Lichtbogen-Löscheinrichtung ist mit Vorteil in Niederspannungs-Leistungsschaltern einsetzbar. – Dabei können zum Führen der Löschbleche Nuten vorgesehen sein, die in einem die Löschkammer bildenden Schaltpolgehäuse ausgebildet sind.The new arc extinguishing device can be used with advantage in low-voltage circuit breakers. - doing so can to lead the quenching plates Be provided grooves formed in a the extinguishing chamber Schaltpolgehäuse are.

Drei Ausführungsbeispiele der neuen Lichtbogen-Löscheinrichtung sind in den 1 bis 4 dargestellt.Three embodiments of the new arc extinguishing device are in the 1 to 4 shown.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Schalters mit einer Lichtbogen-Löscheinrichtung, 1 a schematic representation of an electrical switch with an arc extinguishing device,

2 eine erste Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Lichtbogen-Löscheinrichtung, und 2 a first sectional view of a first embodiment of the arc extinguishing device, and

3 und 4 ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel der neuen Lichtbogen-Löscheinrichtung. 3 and 4 a second and a third embodiment of the new arc extinguishing device.

Die 1 zeigt einen elektrischen Schalter 1 in Form eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit einem Schaltkontaktsystem und einer zugeordneten Lichtbogen-Löscheinrichtung 2. Das Schaltkontaktsystem ist in einem Schaltpolgehäuse unterhalb der Lichtbogen-Löscheinrichtung 2 angeordnet, das aus zwei schalenartigen Gehäuseteilen 3 und 4 besteht. Die Wan dungen der schalenartigen Gehäuseteilen 3 und 4 bilden dabei neben mehreren Polkammern 5 auch mehrere Löschkammern 6, von denen in der 1 jeweils nur eine im Schnitt zu sehen ist.The 1 shows an electrical switch 1 in the form of a low-voltage circuit breaker with a switching contact system and an associated arc extinguishing device 2 , The switch contact system is in a Schaltpolgehäuse below the arc extinguishing device 2 arranged, consisting of two shell-like housing parts 3 and 4 consists. The Wan applications of the shell-like housing parts 3 and 4 form thereby beside several Polkammern 5 also several extinguishing chambers 6 of which in the 1 only one can be seen in section.

Das Schaltkontaktsystem besteht aus einer feststehenden Schaltkontaktanordnung 7 und einer beweglichen Schaltkontaktanordnung 8. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 8 weist dabei einen schwenkbaren Kontaktträger 9 und mehrere Kontakthebel 10 auf, wobei die Kontakthebel 10 parallel zueinander schwenkbar und mittels Kontaktkraftfedern 11 unter Vorspannung federnd an dem Kontaktträger 9 abgestützt sind. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 8 ist in bekannter Weise über eine in der 1 nur schematisch angedeutete Hebelanordnung 12 mit einer Schaltwelle 13 gekoppelt. Die Schaltwelle 13 dient gleichzeitig zum Antrieb nicht weiter dargestellter, parallel zu dem gezeigten Schaltkontaktsystem angeordneter weiterer Schaltkontaktsysteme. Sie ist mittels einer Antriebsvorrichtung 14 aus einer AUS-Position, bei der das Schaltkontaktsystem offen ist, in eine EIN-Position, bei der das Schaltkontaktsystem geschlossen ist, zu überführen. Die Antriebsvorrichtung 14 weist einen mit einem Federspeicher 15 versehenen Antrieb 16, einen den Antrieb 16 mit der Schaltwelle 13 koppelnden Antriebsstrang 17 und ein Schaltschloss 18 auf. Das Schaltschloss 18 weist in bekannter Weise zwei Verklinkungseinrichtungen auf, von denen eine erste zum Verklinken des gespannten Federspeichers 15 und die zweite zum Verklinken der entgegen der Kraft der Kontaktkraftfedern 11 in ihre EIN-Position überführte Schaltwelle 13 dient.The switch contact system consists of a fixed switch contact arrangement 7 and a movable switch contact arrangement 8th , The movable switch contact arrangement 8th has a pivotable contact carrier 9 and several contact levers 10 on, with the contact levers 10 pivotable parallel to each other and by means of contact force springs 11 under bias resiliently on the contact carrier 9 are supported. The movable switch contact arrangement 8th is in a known manner via a in the 1 only schematically indicated lever arrangement 12 with a switching shaft 13 coupled. The shift shaft 13 at the same time serves to drive not further shown, arranged parallel to the switching contact system shown further switching contact systems. It is by means of a drive device 14 from an OFF position where the switch contact system is open to transfer to an ON position where the switch contact system is closed. The drive device 14 has one with a spring store 15 provided drive 16 , one the drive 16 with the switching shaft 13 coupling drive train 17 and a switch lock 18 on. The switch lock 18 has two Verklinkungseinrichtungen in a known manner, of which a first for latching the tensioned spring accumulator 15 and the second for latching against the force of the contact force springs 11 shift shaft transferred to its ON position 13 serves.

Gemäß dem in der 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der neuen Lichtbogen-Löscheinrichtung bilden Wandungen 19, 20 des aus den zwei Halbschalen 3 und 4 gebildeten Schaltpolgehäuses die schachtartige Löschkammern 6, die zur Aufnahme einer packetartig zusammengehaltenen Baueinheit 21 dient. Diese packetartig zusammengehaltene Baueinheit 21, die aus einem Löschkammerdeckel 22 und einer Vielzahl von Löschblechen 23 besteht wird von oben in die Löschkammer 6 in einem einzigen Montageschritt eingesetzt und anschließend über geeignete Befestigungsmittel, insbesondere Schraubverbindungen 24, an dem Schaltpolgehäuse befestigt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 2 sind beispielhaft neun Löschbleche 23 in einem Urformverfahren durch Umpressen der Löschbleche 23 mit Duroplast zu einem einstückigen Formteil mit dem Löschkammerdeckel 22 verbunden. Zur Führung der Löschbleche 23 sind dabei in dem Schaltpolgehäuse Nuten 25 vorgesehen, die in den senkrecht zu den Löschblechen 23 verlaufenden Wandungen 20 des Schaltpolgehäuses ausgebildet sind und in die die Löschbleche 23 von oben einschiebbar sind.According to the in the 2 shown first embodiment of the new arc extinguishing device form walls 19 . 20 of the two half-shells 3 and 4 formed Schaltpolgehäuses the shaft-like extinguishing chambers 6 , for receiving a packet-like held together assembly 21 serves. This package-like held together assembly 21 coming from a quenching chamber lid 22 and a variety of quenching plates 23 is made from above into the quenching chamber 6 used in a single assembly step and then via suitable fastening means, in particular screw 24 , attached to the switch pole housing. In the first embodiment according to the 2 are exemplary nine quenching plates 23 in a primary molding process by pressing the quenching plates 23 with Duroplast to a one-piece molding with the quenching chamber cover 22 connected. To guide the quenching plates 23 are in the Schaltpolgehäuse grooves 25 provided in the perpendicular to the quenching plates 23 running walls 20 the Schaltpolgehäuses are formed and in the quenching plates 23 can be inserted from above.

Wenn die Festigkeit der packetartig zusammengehaltene Baueinheit 21 ausreichend ist, kann jedoch auf die Nuten 25 im Schaltpolgehäuse und dementsprechend bei der Fertigung des Schaltpolgehäuses auf die zur Ausbildung der Nuten 25 erforderlichen Schieber im Werkzeug verzichtet werden.When the strength of the packet-like held together assembly 21 is sufficient, however, can on the grooves 25 in Schaltpolgehäuse and, accordingly, in the manufacture of the Schaltpolgehäuses on to the formation of the grooves 25 required slide in the tool can be dispensed with.

Gemäß dem in der 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der neuen Lichtbogen-Löscheinrichtung kann der Löschkammerdeckel 26 zur Labyrinthbildung mit versetzt angeordneten Stegen 27 und 28 versehen sein, die vor dem Austritt der Schaltgase zur Verwirbelung und Kühlung der Schaltgase beitragen. Dabei sind die Löschbleche 23 wie schon bei dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Urformverfahren durch Umpressen mit Duroplast mit dem Löschkammerdeckel 26 verbunden. Auch hierbei können zur Führung der Löschbleche 23 in dem Schaltpolgehäuse Nuten gemäß der in 2 gezeigten vorgesehen sein.According to the in the 3 shown second embodiment of the new arc extinguishing device, the quenching chamber lid 26 for labyrinth formation with staggered webs 27 and 28 Be provided that contribute to the swirling and cooling of the switching gases before the exit of the switching gases. Here are the quenching plates 23 As in the first embodiment in a primary molding process by pressing with thermoset with the quenching chamber cover 26 connected. Again, to guide the quenching plates 23 in the Schaltpolgehäuse grooves according to the in 2 may be provided shown.

Gemäß dem in der 4 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel der neuen Lichtbogen-Löscheinrichtung kann anstelle des Umpressens der Löschbleche auch vorgesehen sein, in einem als fertiges Formteil ausgebildeten Löschkammerdeckel 29 geeignet geformte Nuten 30 zur Ausbildung einer festen Verbindung der Löschbleche 31 mit dem Löschkammerdeckel 29 vorzusehen. Dabei werden die Löschbleche 31 von der quer zu den Löschblechen verlaufenden Stirnseite 32 in den Löschkammerdeckel 29 eingeschoben und dadurch insbesondere durch Form- und/oder Stoffschluss oder Kraft- und/oder Reibschluss fest zu der packetartigen Baueinheit 21 verbunden.According to the in the 4 shown third embodiment of the new arc extinguishing device may also be provided instead of Umummens the quenching plates, formed in a finished molding as quenching chamber lid 29 suitably shaped grooves 30 for forming a fixed connection of the quenching plates 31 with the quenching chamber lid 29 provided. This will be the quenching plates 31 from the transverse to the quenching plates front side 32 in the quenching chamber lid 29 inserted and thus in particular by form and / or material connection or force and / or friction tight to the packet-like unit 21 connected.

Claims (6)

Lichtbogen-Löscheinrichtung (2) mit einer Löschkammer (6), einem Löschkammerdeckel (22; 26; 29) und einer Vielzahl von paketartig zu einer Baueinheit (21) zusammengehaltenen Löschblechen (23; 31), dadurch gekennzeichnet, dass, der Löschkammerdeckel (22; 26; 29) als Mittel zum paketartigen Zusammenhalten der Vielzahl von Löschblechen (23; 31) dient.Arc extinguishing device ( 2 ) with a quenching chamber ( 6 ), a quenching chamber lid ( 22 ; 26 ; 29 ) and a plurality of packet-like to a structural unit ( 21 ) held together extinguishing plates ( 23 ; 31 ), characterized in that, the extinguishing chamber cover ( 22 ; 26 ; 29 ) as a means for packet-like holding together the plurality of quenching plates ( 23 ; 31 ) serves. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die aus der Vielzahl der Löschbleche (23; 31) und dem Löschkammerdeckel (22; 26) gebildete Baueinheit (21) als in einem Urformverfahren hergestelltes, einstückiges Formteil ausgebildet ist.Arc extinguishing device according to claim 1, characterized in that, from the plurality of quenching plates ( 23 ; 31 ) and the quenching chamber lid ( 22 ; 26 ) formed unit ( 21 ) is formed as produced in a primary molding process, one-piece molding. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, Metallbleche, die die Löschbleche (23) bilden, mit Duroplast, der den Löschkammerdeckel (22; 26) bildet, umpresst sind.Arc extinguishing device according to claim 2, characterized in that, metal sheets, the quenching plates ( 23 ), with thermoset, which the extinguishing chamber cover ( 22 ; 26 ), are pressed. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die Löschbleche (31) in Nuten (30) des Löschkammerdeckels (29) gehalten sind.Arc extinguishing device according to claim 1, characterized in that the quenching plates ( 31 ) in grooves ( 30 ) of the quenching chamber lid ( 29 ) are held. Niederspannungs-Leistungsschalter (1) mit einer Lichtbogen-Löscheinrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass, die Lichtbogen-Löscheinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.Low-voltage circuit breaker ( 1 ) with an arc extinguishing device ( 2 ), characterized in that the arc extinguishing device ( 2 ) is designed according to one of claims 1 to 4. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, ein die Löschkammer (6) bildendes Schaltpolgehäuse (3, 4) Nuten (25) zum Führen der Löschbleche (23, 31) aufweist.Low-voltage circuit breaker according to claim 5, characterized in that, a the extinguishing chamber ( 6 ) forming switching pole housing ( 3 . 4 ) Grooves ( 25 ) for guiding the quenching plates ( 23 . 31 ) having.
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