-
Die
Erfindung betrifft die konstruktive Gestaltung einer Lichtbogen-Löscheinrichtung
für einen elektrischen
Schalter, bei dem zumindest ein Schaltkontakt in einer vorgegebenen
Bewegungsebene beweglich ist, die senkrecht zu seiner Kontaktfläche verläuft.
-
Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen elektrischen Schalter
mit einer Lichtbogen-Löscheinrichtung.
-
Bei
konventionellen Lichtbogen-Löscheinrichtungen
für elektrische
Schalter sind zwei grundsätzlich
verschiedene Bauformen bekannt, bei denen Löschbleche zum Einsatz kommen.
-
Bei
der ersten der beiden bekannten Bauformen weist die Lichtbogen-Löscheinrichtung
ein die Lichtbogen-Löschkammer
bildendes, in ein Schaltpolgehäuse
einsetz- oder aufsetzbares Löschkammergehäuse mit
Austrittsöffnungen
für die
Schaltgase und eine Vielzahl von in dem Löschkammergehäuse eingesetzten
Löschblechen
auf. Bei der zweiten bekannten Bauform sind die Lichtbogen-Löschkammern
zumindest teilweise von Wänden
des Schaltpolgehäuses
gebildet, wobei eine Vielzahl von Löschblechen durch quer zu den
Löschblechen
angeordnete Halteteile paketartig zusammengehalten werden.
-
Beide
Bauformen sind in Bezug auf das Ableiten der Schaltgase in zwei
unterschiedlichen Ausführungsformen
bekannt. So ist es bei einer ersten Ausführungsform üblich die entstehenden Schaltgase
durch Öffnungen
abzuleiten, die über
die gesamte kontaktabgewandte Wand der Lichtbogen-Löschkammer
verteilt sind (vgl.
DE
37 32 472 A1 oder
DE 43
26 922 C1 ). Bei einer zweiten Ausgestaltungsform werden
die entstehenden Schaltgase durch eine Öffnungen abgeleitet, die in
einer sich parallel zu den Löschblechen
erstreckenden seitlichen Wand der Lichtbogenlöschkammer ausgebildet ist (vgl.
DE-AS 12 25 734 oder
EP 1 247 285 B1 ).
-
Aus
der Druckschrift
DE 22 42 551 ist
eine Lichtbogen-Löscheinrichtung
bekannt, bei der im Unterschied zu den konventionellen Lichtbogen-Löscheinrichtungen
anstelle von Löschblechen
eine Vielzahl von Löschstäben zum
Einsatz kommen, die jeweils mit ihrem einen Ende fest an einem Halteteil
gelagert sind und die mit ihrem freien Ende einem Kontaktsystem
des Schaltgerätes
zugewandt sind. Bei dieser bekannten Lichtbogen-Löscheinrichtung
ist das Halteteil plattenförmig
ausgebildet und an der kontaktabgewandten Seite in der Löschkammer
angeordnet.
-
Ausgehend
von einer Lichtbogen-Löscheinrichtung
für einen
elektrischen Schalter, bei dem zumindest ein Schaltkontakt in einer
vorgegebenen Bewegungsebene beweglich ist, die senkrecht zu seiner Kontaktfläche verläuft, mit
zumindest einem Halteteil und mit einer Vielzahl von dem zumindest
einen Halteteil gehaltenen, Löschstäben (
DE 22 42 551 ), liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Lichtbogen-Löscheinrichtung so zu gestalten,
dass sie wie die bekannten konventionellen Löscheinrichtungen ein ungehindertes
Ableiten der Schaltgase sowohl durch Öffnungen der kontaktabgewandten
Wand der Lichtbogenlöschkammer
als auch durch eine Seitenwand der Lichtbogenlöschkammer auf einfache Weise
ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
dadurch gelöst,
dass sich die Längsachse
der Löschstäbe quer
zu der vorgegebenen Bewegungsebene erstreckt.
-
In
bevorzugter Ausgestaltung der neuen Lichtbogen-Löscheinrichtung
ist vorgesehen, dass die die Löschstäbe zwischen
zwei parallel zu der Bewegungsebene angeordneten Halteteilen gehalten sind.
Die Löschstäbe können parallel
zueinander verlaufen und eine polygone Querschnittsfläche aufweisen.
-
Die
neue Lichtbogen-Löscheinrichtung
ist mit Vorteil in elektrischen Schaltern insbesondere in Niederspannungs-Leistungsschaltern
einsetzbar.
-
Die
neue Lichtbogen-Löscheinrichtung
ist in den 1 bis 7 dargestellt.
-
Dabei
zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung eines elektrischen Schalters mit einer
Lichtbogen-Löscheinrichtung,
-
2 eine
Schaltkontaktanordnung des elektrischen Schalters, der eine erfindungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung
zugeordnet ist,
-
3 und 4 zwei
Darstellungen der erfindungsgemäßen Lichtbogen-Löscheinrichtung
mit einer ersten Ausführungsform
von Löschstäben, und
-
5 bis 7 Löschstäbe, drei
weitere Ausführungsformen
von Löschstäben, die
die Löschstäbe gemäß der 2 ersetzen
können.
-
Die 1 zeigt
einen elektrischen Schalter 1 in Form eines Niederspannungs-Leistungsschalters, der
ein Schaltkontakt-System,
eine dem Schaltkontaktsystem zugeordnete Lichtbogen-Löscheinrichtung 2 und
ein aus zwei Gehäuseschalen 3 und 4 gebildetes
Schaltpolgehäuse
aufweist. Das Schaltpolgehäuse
bildet dabei eine integrierte Schaltkammer 5 zur Aufnahme
des Schaltkontaktsystems und eine zu der Schaltkammer 5 offene
integrierte Löschkammer 6 zur
Aufnahme der Lichtbogen-Löscheinrichtung 2. Das
Schaltkontaktsystem besteht aus einer feststehenden Schaltkontaktanordnung 7 und
einer beweglichen Schaltkontaktanordnung 8. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 8 weist
dabei einen schwenkbaren Kontaktträger 11 und mehrere
bewegliche Schaltkontakte 12 in Form von Kontakthebeln auf.
Die beweglichen Schaltkontakte 12 sind parallel zueinander
schwenkbar und mittels jeweils zwei Kontaktkraft-Federn 13 unter
Vorspannung federnd an dem Kontaktträger 11 abgestützt. Die
bewegliche Schaltkontaktanordnung 7 ist in bekannter Weise über eine
in der 1 nur schematisch angedeutete Hebelanordnung 14 mit
einer Schaltwelle 15 gekoppelt. Die Schaltwelle 15 dient
gleichzeitig zum Antrieb nicht weiter dargestellter, parallel zu
dem gezeigten Schaltkontaktsystem angeordneter weiterer Schaltkontaktsysteme,
denen jeweils eine weitere, ebenfalls nicht dargestellte Lichtbogen-Löscheinrichtung zugeordnet ist.
Die Schaltwelle 15 ist mittels einer Antriebsvorrichtung 16 aus
einer Aus-Position, bei der die Schaltkontaktsysteme offen sind,
in eine Ein-Position, bei der die Schaltkontaktsysteme geschlossen
sind, zu überführen. Beim Überführen der Schaltwelle 15 in
ihre Ein-Position
werden die Kontaktkraft-Federn 13 weiter gespannt. Die
Antriebsvorrichtung 16 weist einen mit einer Speicherfeder 17 versehenen
Antrieb 18, einen den Antrieb 18 mit der Schaltwelle 15 koppelnden
Antriebsstrang 19 und ein Schaltschloss 20 auf.
-
Gemäß der 2 bis 4 besteht
jede der Lichtbogen-Löscheinrichtungen 2 aus
zwei mit Ausnehmungen 21 versehenen Halteteilen 22 in
Form von Isolierwänden
aus Fiber oder abbrandfestem Kunststoff sowie aus Löschstäben 23 und
Lichtbogen-Leitblechen 24, 25 aus Stahlblech.
Die Lichtbogen-Leitbleche 24, 25 sind
mit Zapfen 26 versehen, die in Löcher 27 der Isolierwände 22 eingeführt und verstemmt
(vernietet) werden. Die Löschstäbe greifen
in zugeordnete der Ausnehmungen 21 der Halteteile. Dadurch
entsteht ein Löschstabpaket,
das in die Löschkammer 6 eingesetzt
wird. Die Lichtbogen-Löscheinrichtung
weist weiterhin einen abschließenden
Deckel 28 auf, der mit Ausblasschlitzen 29, seitlichen
Anformungen 30 und einer Durchführungsöffnung 31 versehen
ist. Die seitlichen Anformungen 30 greifen in Schlitze 32 der
Isolierwände 22,
um den Deckel 28 an dem Löschstabpaket zu befestigen.
Zur Befestigung der Lichtbogen-Löscheinrichtung 2 in der
Löschkammer 6 dient
eine nicht dargestellte Befestigungsschraube, die die Durchführungsöffnung 31 durchgreifend
in eine ihr zugeordnete Gewindebohrung einer der beiden Gehäuseschalen 3 des Schaltpolgehäuses eingreift.
-
Gemäß der 2 ist
der bewegliche Kontakt 12 in einer vorgegebenen, senkrecht
zu seiner Kontaktfläche 33 verlaufenden
Bewegungsebene 34 um die Schwenkachse 35 beweglich.
Der feststehenden Schaltkontaktanordnung 7 ist dabei das
flache Lichtbogen-Leitblech 24 zugeordnet, das eine senkrecht zu
der Bewegungsebene 34 verlaufende Außenseite des Löschstabpaketes
bildet. Der beweglichen Schaltkontaktanordnung 8 ist das
Lichtbogen-Leitblech 25 zugeordnet, das ebenfalls eine
senkrecht zu der Bewegungsebene 34 verlaufende Außenseite des
Löschstabpaketes
bildet. Es weist einen parallel zu dem Leitblech 24 verlaufenden
ersten Teil 36 und einen entgegen der Öffnungsrichtung 37 der
beweglichen Schaltkontakte 12 geneigte Abwinklung 38 auf.
Das freie Ende dieser Abwinklung 38 weist einen geringen
Abstand zu den Bewegungsbahnen der als Lichtbogenhörner 39 ausgebildeten
freien Enden der beweglichen Schaltkontakte 12 auf. Dies
gewährleistet
eine optimale Übergabe
des Lichtbogenfußpunktes
von den Lichtbogenhörnern 39 zu
dem Lichtbogen-Leitblech 25.
-
Gemäß der 3 und 4 erstreckt
sich die Längsachse 40 der
Löschstäbe 23 senkrecht
zu der vorgegebenen Bewegungsebene 34 der beweglichen Schaltkontakte 12.
-
Die
Anzahl der Löschstäbe beträgt bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel 28 und
ist damit im Vergleich zu der Anzahl der Löschbleche herkömmlicher
Lichtbogenlöscheinrichtungen
um ein Vielfaches höher.
Dadurch vergrößert sich
die Brennspannung, die sich innerhalb der Löschkammer durch mäandernde
Teillichtbögen
ausbilden kann. Das Löschverhalten
wird verbessert und die Löschzeiten
werden verkürzt.
-
Die
Löschstäbe 23 haben
eine viereckige, insbesondere quadratische Querschnittsfläche. Damit
weisen Sie vier, für
das Lichtbogenlaufverhalten günstige
Kanten auf.
-
Im
Unterschied zu den Vollprofil-Stäben 23 können jedoch
auch einfache Blechstreifen (nicht dargestellt) oder aus Blechstreifen
gebogene Hohlprofil-Löschstäbe 41 gemäß der 5 vorgesehen sein.
-
Weiterhin
können
Löschstäbe mit einer
beliebigen Kanten-Anzahl,
also Löschstäbe mit beliebiger polygoner
Querschnittsfläche
in der neuen Lichtbogen-Löscheinrichtung
eingesetzt sein. So können
gemäß der 6 und 7 beispiels weise
Löschstäbe 42 mit
einer sechseckige Querschnittsfläche
oder aber auch Löschstäbe 43 mit
einer sternförmigen Querschnittsfläche vorgesehen
sein.