DE102007034526B3

DE102007034526B3 - Electrical protection device

Info

Publication number: DE102007034526B3
Application number: DE200710034526
Authority: DE
Inventors: Thomas Ritzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2007-07-24
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2027-07-25
Also published as: CN101765895B; CN101765895A; WO2009013091A1; EP2171736A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schutzeinrichtung mit einem ersten Kontaktstück und einem zweiten Kontaktstück, die jeweils wenigstens eine Kontaktfläche aufweisen, wobei die Kontaktflächen des ersten Kontaktstückes und des zweiten Kontaktstückes zum Durchfluss eines Stromes in Wirkkontakt stehen und zur Abschaltung des Stromflusses voneinander trennbar sind, wobei das erste Kontaktstück beweglich in der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet ist, wobei auch das zweite Kontaktstück beweglich in der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet ist.The present invention relates to an electrical protective device having a first contact piece and a second contact piece, each having at least one contact surface, wherein the contact surfaces of the first contact piece and the second contact piece for flow of a current are in operative contact and disconnected from the current flow are separable, wherein the first contact piece is movably arranged in the electrical protective device, wherein the second contact piece is movably arranged in the electrical protective device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere eine Überstromschutzeinrichtung, wie einen Leistungsschalter oder einen Leitungsschutzschalter.The The present invention relates to an electrical safety device, in particular an overcurrent protection device, such as a circuit breaker or a circuit breaker.

Elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere Überstromschutzeinrichtungen, wie Leistungsschalter, dienen unter anderem dem sicheren Abschalten bei einem Kurzschluss und schützen dadurch Verbraucher und Anlagen. Ferner eignen sich elektrische oder mechanische Überstromschutzeinrichtungen für das betriebsmäßige, manuelle Schalten von Verbrauchern sowie zur sicheren Trennung einer Anlage vom Stromnetz bei Wartungsarbeiten oder Änderungen an der Anlage. Elektrische Schutzeinrichtungen bzw. Überstromschutzeinrichtungen, insbesondere Leistungsschalter, werden häufig elektromagnetisch betrieben.electrical Protective device, in particular overcurrent protection devices, such as circuit breakers, among other things, the safe shutdown at a short circuit and protect thereby consumers and plants. Furthermore, electrical are suitable or mechanical overcurrent protection devices for the operational, manual Switching of consumers as well as for the safe separation of a plant from the mains during maintenance or modifications to the system. electrical Protective devices or overcurrent protective devices, In particular circuit breakers are often operated electromagnetically.

Derartige elektrische Schutzeinrichtungen sind technisch hochwertige elektrische Schaltgeräte mit integriertem Schutz für Motoren, Leitungen, Transformatoren und Generatoren. Ihren Einsatz finden sie in der Regel an Stellen mit geringer Schalthäufigkeit. Derartige elektrische Schutzeinrichtung bzw. derartige Überstromschutzeinrichtungen, insbesondere Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter, sind neben dem Kurzschlussschutz auch für den Überlastschutz geeignet.such Electrical protective devices are technically high-quality electrical Switchgear with integrated protection for Motors, lines, transformers and generators. Your commitment They usually find places with low switching frequency. Such electrical protective device or such overcurrent protection devices, in particular circuit breakers or circuit breakers are In addition to short-circuit protection, it is also suitable for overload protection.

Im Fall eines Kurzschlusses schaltet eine elektrische Schutzeinrichtung bzw. eine Überstromschutzeinrichtung eine elektrische Anlage sicher ab. Somit bieten diese einen Sicherungsschutz vor Überlastung. Jeder Leiter, durch den Strom fließt, erwärmt sich mehr oder weniger stark. Die Erwärmung hängt da bei vom Verhältnis der Stromstärke zum Leiterquerschnitt, der so genannten Stromdichte, ab. Die Stromdichte darf nicht zu groß werden, da sonst durch zu hohe Erwärmung die Leiterisolation verschmoren und möglicherweise ein Brand ausgelöst werden kann. Um elektrische Anlagen gegen diese schädigenden Auswirkungen zu schützen, werden insbesondere Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter als elektrische Schutzeinrichtung bzw. als Überstromschutzeinrichtungen verwendet.in the In the event of a short circuit, an electrical protective device switches or an overcurrent protection device an electrical system safely. Thus, these offer a fuse protection in front of overload. Every conductor through which electricity flows heats up more or less strong. The warming is there from the relationship the current strength to the conductor cross-section, the so-called current density, from. The current density must not be too big otherwise due to excessive heating the conductor insulation may spill and possibly cause a fire can. In particular, to protect electrical equipment against these damaging effects Circuit breaker or circuit breaker as electrical protection device or as overcurrent protection devices used.

Strombegrenzende Leitungsschutzschalter und Leistungsschalter weisen zwei voneinander getrennt wirkende Auslösemechanismen für den Überlast- und Kurzschlussschutz auf. Beide Auslöser sind in Reihe geschaltet. Den Schutz beim Kurzschluss übernimmt ein zeitlich nahezu unverzögert wirkender elektromagnetischer Auslöser. Bei einem Kurzschluss entklinkt der elektromagnetische Auslöser ein Schaltschloss des Leistungsschalters unverzögert. Ein Schaltanker trennt das Schaltstück, d. h. das bewegliche Kontaktstück, ehe der Kurzschlussstrom seinen Höchstwert erreichen kann.current limiting Circuit breaker and circuit breaker have two from each other Separately acting triggering mechanisms for the overload and short-circuit protection. Both triggers are connected in series. Protects the short circuit a temporally almost instantaneous acting electromagnetic trigger. In case of a short circuit the electromagnetic release releases a circuit breaker of the circuit breaker instantaneously. A switching armature separates the contact piece, d. H. the movable contact piece, before the short-circuit current its maximum value can reach.

Wie ein Leistungsschalter oder eine Sicherung kann ein Leitungsschutzschalter den Stromkreis nicht nur bei Überlast, sondern auch bei einem Kurzschluss selbsttätig abschalten.As A circuit breaker or fuse can be a circuit breaker the circuit not only in case of overload, but also switch off automatically in the event of a short circuit.

Bekannte elektrische Schutzeinrichtungen bzw. Überstromschutzeinrichtungen, d. h. Leitungsschutzschalter bzw. Leistungsschalter, weisen einen Kontaktschieber und ein bewegliches Schaltstück, d. h. ein bewegliches Kontaktstück, auf. Das bewegliche Kontaktstück weist wenigstens einen elektrischen Kontakt, d. h. eine Kontaktfläche, auf. Ferner weisen derartige elektrische Schutzeinrichtungen bzw. Überstromschutzeinrichtungen wenigstens ein feststehendes Kontaktstück zu einer Stromleitung auf. In einem eingeschalteten Zustand kontak tiert der wenigstens eine elektrische Kontakt des beweglichen Kontaktstückes das wenigstens eine feststehende Kontaktstück der elektrische Schutzeinrichtungen bzw. der Überstromschutzeinrichtung. Im Kurzschlussfall wird der wenigstens eine elektrische Kontakt, d. h. die Kontaktfläche, des beweglichen Kontaktstückes von dem wenigstens einem feststehenden Kontaktstück gelöst, so dass der Stromfluss unterbrochen wird.Known electrical protective devices or overcurrent protective devices, d. H. Circuit breaker or circuit breaker, have a contact slide and a movable contact piece, d. H. a movable contact piece, on. The movable contact piece has at least one electrical contact, i. H. a contact surface, on. Furthermore, such electrical protective devices or overcurrent protection devices at least one fixed contact piece to a power line. In an on state kontak benefits of at least one electrical contact of the movable contact piece the at least one fixed contact piece the electrical protective devices or the overcurrent protection device. In the event of a short circuit, the at least one electrical contact, d. H. the contact surface, of the movable contact piece detached from the at least one fixed contact piece, so that the current flow is interrupted becomes.

Die bekannten elektrischen Schutzeinrichtungen weisen ein erstes bewegliches Kontaktstück und ein zweites feststehendes Kontaktstück auf, wobei die Kontaktstücke jeweils wenigstens eine Kontaktfläche aufweisen und wobei die Kontaktflächen des ersten Kontaktstückes und des zweiten Kontaktstückes zum Durchfluss eines Stromes in Wirkkontakt stehen und zur Abschaltung des Stromflusses voneinander trennbar sind. Das erste Kontaktstück ist beweglich in der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet, während das zweite Kontaktstück feststeht. D. h., die bekannten Leitungsschutzschalter bzw. Leistungsschalter weisen üblicherweise eine oder zwei Kontaktverbindungen auf, bei denen ein bewegliches Kontaktstück mit einem feststehenden, unbeweglichen Kontaktstück in Relation zueinander steht. Bei einer Kurzschlussabschaltung wird das bewegliche Kontaktstück entweder durch Federkraft oder durch die Bewegung eines Ankers vom feststehenden Kontaktstück abgehoben.The known electrical protective devices have a first movable Contact piece and a second fixed contact piece, wherein the contact pieces respectively at least one contact surface and wherein the contact surfaces of the first contact piece and of the second contact piece to the flow of a current in operative contact and shutdown of the current flow are separable from each other. The first contact piece is movable placed in the electrical protection device while the second contact piece fixed. D. h., The known circuit breaker or circuit breaker usually one or two contact connections, where a movable contact piece with a fixed, immovable contact piece in relation to each other. In the event of a short-circuit cut-off, the movable contact piece either becomes by spring force or by the movement of an anchor from the fixed one contact piece lifted.

So ist aus der Aus der DE 35 39 976 C2 ein Leistungsschalter bekannt, mit einem ersten Kontaktstück und einem zweiten Kontaktstück, die jeweils wenigstens eine Kontaktfläche aufweisen. Die Kontaktflächen des ersten Kontaktstückes und des zweiten Kontaktstückes stehen zum Durchfluss eines Stromes in Wirkkontakt und sind zur Abschaltung des Stromflusses voneinander trennbar. Das erste Kontaktstück und das zweite Kon taktstück sind beweglich in der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet. Nachteilig bei diesem Leistungsschalter ist, dass die Drehachsen, der drehbaren Kontaktstücke entfernt von den Kontaktstücken angeordnet sind, wodurch diese nach einer Trennung voneinander relativ lange Wege zurücklegen und dadurch die Spannung des entstehenden Lichtbogens relativ langsam aufgebaut wird.So is out of the DE 35 39 976 C2 a circuit breaker known with a first contact piece and a second contact piece, each having at least one contact surface. The contact surfaces of the first contact piece and the second contact piece are in operative contact with the flow of a current and are separable from each other for switching off the current flow. The first contact piece and the second con tact piece are movably arranged in the electrical protection device. The disadvantage of this circuit breaker is that the axes of rotation, the rotatable contact pieces are arranged away from the contact pieces, whereby they travel relatively long distances after separation from each other and thereby the voltage of the resulting arc is constructed relatively slowly.

Bei elektrischen Schutzeinrichtungen, wie strombegrenzenden Leitungsschutzschaltern oder Leistungsschaltern, entsteht im Falle einer Kurzschlussabschaltung bei der Kontaktöffnung zwischen den sich trennenden Kontaktstücken ein Lichtbogen. Dieser Lichtbogen wandert zuerst von den Kontaktflächen weg und läuft bei den bekannten elektrischen Schutzeinrichtungen entlang einer Laufschiene in eine sogenannte Löschkammer ein. D. h., beim Trennen der Kontaktstelle zwischen den Kontaktstücken entsteht ein Lichtbogen. Der Stromkreis ist jedoch erst mit Erlöschen des Lichtbogens getrennt. Um zu verhindern, dass der Lichtbogen aufgrund seiner hohen Temperatur den Leitungsschutzschalter bzw. den Leistungsschalter beschädigt und zu gewährleisten, dass der Überstrom unterbrochen wird, muss der Lichtbogen innerhalb kürzester Zeit erlöschen. Bekannte elektrische Schutzeinrichtungen, wie Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter, besitzen zu diesem Zweck eine Löschkammer, welche aus mehreren Metallblechen besteht. Die Metallbleche sind meist parallel angeordnet und weisen gleichmäßige Luftspalte auf.at electrical protective devices, such as current-limiting circuit breakers or circuit breakers, arises in the event of a short-circuit shutdown at the contact opening between the separating contacts an arc. This Arc first moves away from the contact surfaces and starts up the known electrical protective devices along a running rail in a so-called quenching chamber one. D. h., When separating the contact point between the contact pieces arises an arc. The circuit is only with extinction of the Arc separated. To prevent the arc due to its high temperature the circuit breaker or the circuit breaker damaged and to ensure that the overcurrent is interrupted, the arc must be within the shortest possible time Time out. Known electrical protective devices, such as circuit breakers or circuit breaker, have for this purpose a quenching chamber, which consists of several metal sheets. The metal sheets are usually arranged in parallel and have uniform air gaps.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere eine Überstromschutzeinrichtung, wie einen Leistungsschalter oder einen Leitungsschutzschalter, zu schaffen, die ein schnelles Erlöschen des beim Abschalten entstehenden Lichtbogens gewähr leistet und die gleichzeitig sehr platzsparend ausgebildet ist.Of the present invention is based on the object, an electrical Protective device, in particular an overcurrent protection device, like a circuit breaker or circuit breaker, too create a quick go out ensures the resulting arc at shutdown and the same time very space-saving design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Schutzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.These The object is achieved by a electrical safety device having the features according to the independent claim 1 solved. Further features and details of the invention will become apparent from the Dependent claims, the description as well as the drawings.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch elektrische Schutzeinrichtung mit einem ersten Kontaktstück und einem zweiten Kontaktstück, die jeweils wenigstens eine Kontaktfläche aufweisen, wobei die Kontaktflächen des ersten Kontaktstückes und des zweiten Kontaktstückes zum Durchfluss eines Stromes in Wirkkontakt stehen und zur Abschaltung des Stromflusses voneinander trennbar sind, wobei das erste Kontaktstück beweglich in der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet ist, und wobei das zweite Kontaktstück um eine Drehachse drehbar in der elektrischen Schutzeinrichtung gelagert ist, und bei der das zweite Kontaktstück auf einem drehbar gelagerten Substratkörper parallel zu diesem angeordnet ist und bei der die Drehachse in dem Substratkörper mittig zu der durch das zweite Kontaktstück abgedeckten Fläche angeordnet ist, gelöst.The The object of the invention is achieved by electrical protection device a first contact piece and a second contact piece, each having at least one contact surface, wherein the contact surfaces of the first contact piece and the second contact piece to the flow of a current in operative contact and shutdown the current flow are separable from each other, wherein the first contact piece movable is arranged in the electrical protective device, and wherein the second contact piece rotatable about an axis of rotation in the electrical protection device is mounted, and wherein the second contact piece on a rotatably mounted substrate body is arranged parallel to this and in which the axis of rotation in the substrate body arranged centrally to the area covered by the second contact piece is solved.

Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Schutzeinrichtungen bzw. Überstromschutzeinrichtungen, wie einem Leistungsschalter oder einem Leitungsschutzschalter, sind beide Kontaktstücke beweglich in der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet. Es existiert kein feststehender Kontakt, d. h. kein feststehendes Kontaktstück, mehr.in the Contrary to the known from the prior art electrical Protective devices or overcurrent protective devices, such as a circuit breaker or a circuit breaker, are both contact pieces movably arranged in the electrical protective device. There is no fixed contact, d. H. no fixed contact piece, more.

Dadurch, dass beide Kontaktstücke beweglich angeordnet sind, wird eine schnellere Verlängerung des Lichtbogens erzwungen. Hierbei bewegen sich die beiden Kontaktstücke vorzugsweise in eine entgegengesetzte Richtung. Durch die Bewegung beider Kontaktstücke in eine entgegengesetzte Richtung steigt die Lichtbogenspannung schneller an, als wenn ein Kontaktstück fest stehen bleibt.Thereby, that both contact pieces are arranged movable, a faster extension forced by the arc. In this case, the two contact pieces preferably move in an opposite direction. By moving both contacts in one opposite direction, the arc voltage increases faster as if a contact piece stays firm.

Besonders bevorzugt ist es, dass das zweite Kontaktstück um eine Drehachse drehbar in der elektrischen Schutzeinrichtung gelagert ist. Nach der Öffnung der Kontaktflächen der beiden Kontaktstücke wird dem Lichtbogen durch Wegdrehen des zweiten Kontaktstückes eine Kontaktfläche, d. h. eine Elektrode, entzogen. Der Lichtbogen wird durch das Wegdrehen der Kontaktfläche verlängert und in einen engen Spalt gezwungen, so dass die Bogenspannung deutlich ansteigt. Somit führt bereits in der Entstehungsphase des Lichtbogens die höhere Bogenspannung zu einem geringeren Kurzschlussstromanstieg, so dass die Belastungen für Leitungen und Anlagen im Vergleich zum Stand der Technik, wo feststehende Kontaktfläche verwendet werden, deutlich reduziert wird.Especially it is preferred that the second contact piece is rotatable about an axis of rotation is stored in the electrical protective device. After opening the contact surfaces the two contact pieces is the arc by turning away the second contact piece a Contact area, d. H. an electrode withdrawn. The arc is made by turning away the contact surface extended and forced into a narrow gap, so that the arc voltage clearly increases. Thus leads already in the formation phase of the arc, the higher arc tension to a lower short-circuit current increase, so that the loads for cables and plants compared to the state of the art, where fixed contact area used, is significantly reduced.

Das zweite Kontaktstück ist drehbar gelagert an einer Drehachse in der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet. Dabei kann die Drehachse ebenfalls beweglich innerhalb der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet sein. Die Drehachse kann beispielsweise verschwenk- und/oder verschiebbar innerhalb der elektrischen Schutzeinrichtung befestigt sein. Bevorzugt ist aber eine elektrische Schutzeinrichtung, bei der die Drehachse feststehend in der elektrischen Schutzeinrichtung ausgebildet ist. Dies spart zum einem Kosten, da eine feststehende Lagerung der Drehachse einfacher zu realisieren ist, als eine bewegliche Anordnung. Zum anderen kann die Drehung des zweiten Kontaktstückes um eine feststehende Drehachse besser gesteuert werden, da die Drehung zweidimensional und nicht dreidimensional erfolgt.The second contact piece is rotatably mounted on a rotation axis in the electrical protection device arranged. The axis of rotation can also be movable within be arranged the electrical protection device. The rotation axis can for example, swiveling and / or displaceable within the electrical Guard be attached. But is preferably an electrical Protective device, in which the axis of rotation is fixed in the electrical Protective device is formed. This saves a cost, as a fixed support the axis of rotation easier to realize is, as a movable arrangement. On the other hand, the rotation of the second contact piece to a fixed axis of rotation can be better controlled, since the rotation two-dimensional and not three-dimensional.

Bevorzugt ist, dass das zweite Kontaktstück auf einem drehbar gelagerten Substratkörper angeordnet ist. Als Substratkörper dient insbesondere ein isolierendes Material, beispielsweise ein Material aus Kunststoff oder aus Keramik. Die Drehachse des Kontaktstückes verläuft vorteilhafterweise durch den isolierenden Substratkörper des Kontaktstückes. Hierdurch wird das Weiterleiten des Stromes entlang der Drehachse verhindert. Die Drehung des Substratkörpers ist bevorzugt durch die Anschlageinrichtung begrenzbar. D. h., nach einer bestimmten Verdrehung des Kontaktstückes bzw. des Substratkörpers, schlägt dieses/dieser an die Anschlageinrichtung an, so dass der Lichtbogenkanal eingeengt wird.It is preferred that the second contact piece is attached to a rotatably mounted substrate body is orders. The substrate body used is in particular an insulating material, for example a material made of plastic or ceramic. The axis of rotation of the contact piece advantageously extends through the insulating substrate body of the contact piece. As a result, the forwarding of the current along the axis of rotation is prevented. The rotation of the substrate body is preferably limited by the stop device. D. h., After a certain rotation of the contact piece or the substrate body, proposes this / this to the stopper, so that the arc channel is concentrated.

Durch die Drehung des zweiten Kontaktstückes, beispielsweise um 180° oder mehr, kann der Lichtbogen in einen engen Spalt oder auch in ein Labyrinth gezwungen werden, was die Bogenspannung durch folgende Effekte erhöht: Verlängerung des Lichtbogens, Einengung des Lichtbogens, Kühlung des Lichtbogens durch stärkeren Kontakt mit den Wänden und Druckerhöhung. Außerdem wird durch das Wegdrehen bzw. das Wegschwenken/Verschieben der Kontaktstücke die Gefahr der Rückzündung des Lichtbogens erheblich reduziert.By the rotation of the second contact piece, for example by 180 ° or more, The arc can enter a narrow gap or even a labyrinth be forced, which increases the arc tension by the following effects: Extension of the arc, narrowing of the arc, cooling of the arc by stronger Contact with the walls and pressure increase. Furthermore is by turning away or the pivoting away / moving the contacts the Risk of backfire of the Arc significantly reduced.

Insbesondere bevorzugt ist eine elektrische Schutzeinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das erste Kontaktstück schwenkbar und/oder verschiebbar in der elektrischen Schutzeinrichtung gelagert ist. D. h., neben der Drehung des zweiten Kontaktstückes kann parallel das erste Kontaktstück schwenkbar und/oder verschiebbar in der elektrischen Schutz einrichtung gelagert sein. Beim Abschalten bewegen sich die beiden Kontaktstücke, insbesondere die Kontaktflächen der beiden Kontaktstücke, voneinander weg. Das erste Kontaktstück ist derart beweglich an der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet, dass dieses bei einer Kurzschlussabschaltung zusammen mit dem zweiten Kontaktstück bewegt wird. Dabei kann das erste Kontaktstück entweder federelastisch vorgespannt sein oder ebenfalls durch die Bewegung eines Ankers bewegt werden. Das erste Kontaktstück wird dabei von der Drehachse des zweiten Kontaktstückes weg bewegt, so dass das zweite Kontaktstück sich durch die Bewegung eines Ankers oder durch Federkraft frei um seine Drehachse drehen kann.Especially preferred is an electrical protective device, which characterized is that the first contact piece pivotally mounted and / or displaceable in the electrical protective device is. D. h., In addition to the rotation of the second contact piece can parallel to the first contact piece pivotable and / or slidably mounted in the electrical protection device be. When switching off, the two contact pieces move, in particular the contact surfaces the two contact pieces, away from each other. The first contact piece is so movable the electrical protective device arranged that this at a Short-circuit shutdown moved together with the second contact piece becomes. In this case, the first contact piece either resilient be biased or also by the movement of an anchor to be moved. The first contact piece is thereby from the axis of rotation of the second contact piece moved away so that the second contact piece moves through the movement An anchor or by spring force freely rotate about its axis of rotation can.

Des Weiteren ist eine elektrische Schutzeinrichtung bevorzugt, bei der das erste Kontaktstück ebenfalls um eine Drehachse drehbar in der elektrischen Schutzeinrichtung gelagert ist. D. h., sowohl das zweite als auch das erste Kontaktstück verdrehen sich nach Berührung des Ankers um ihre Drehachsen. Vorteilhafterweise wird eines der beiden Kontaktstücke zusätzlich aus seiner Kontaktlage verschoben und/oder verschwenkt, damit sich die Kontaktstücke nicht gegenseitig an einer Drehung hindern.Of Furthermore, an electrical protective device is preferred in which the first contact piece as well rotatable about an axis of rotation in the electrical protection device is stored. D. h., Turn both the second and the first contact piece after touch of the anchor around its axes of rotation. Advantageously, one of the two contact pieces additionally shifted from his contact position and / or pivoted, so that the contact pieces do not prevent each other from turning.

Bevorzugt ist ferner eine elektrische Schutzeinrichtung, bei der eine Anschlageinrichtung zur Begrenzung der Drehbewegung des drehbar gelagerten ersten und/oder zweiten Kontaktstückes vorgesehen ist. Die Anschlageinrichtung dient zum einen zur Begrenzung der Drehbewegung und zum anderen zur Einengung des Lichtbogenkanals und damit zur Erhöhung der Lichtbogenspannung. D. h., zumindest das zweite Kontaktstück wird nach dem Anschlag an die Anschlageinrichtung in seiner Drehbewegung gestoppt.Prefers is also an electrical safety device, in which a stop device for limiting the rotational movement of the rotatably mounted first and / or second contact piece is provided. The stop device serves for a limitation the rotation and the other to narrow the arc channel and thus to increase the arc voltage. D. h., At least the second contact piece is after the stop to the stopper in its rotary motion stopped.

Falls die elektrische Schutzeinrichtung zwei drehbar gelagerte Kontaktstücke aufweist, kann eines der Kontaktstücke oder auch beide der Kontaktstücke eine Anschlageinrichtung aufweisen. Die Anschlageinrichtung(en) ist/sind aus isolierenden Materialien, beispielsweise aus Kunststoff oder aus Keramik, ausgebildet.If the electrical safety device has two rotatably mounted contact pieces, can be one of the contact pieces or both of the contacts have a stop device. The stop device (s) is / are made of insulating materials, such as plastic or ceramic.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der elektrischen Schutzeinrichtung kann vorgesehen sein, dass das erste und/oder das zweite Kontaktstück auf einem drehbar gelagerten Substratkörper angeordnet ist/sind. Als Substratkörper dient insbesondere ein isolierendes Material, beispielsweise ein Material aus Kunststoff oder aus Keramik. Die Drehachse des oder der Kontaktstücke(s) verläuft vorteilhafterweise durch den isolierenden Substratkörper des oder der Kontaktstücke(s). Hierdurch wird das Weiterleiten des Stromes entlang der Drehachse(n) verhindert. Die Drehung des Substratkörpers ist bevorzugt durch die Anschlageinrichtung begrenzbar. D. h., nach einer bestimmten Verdrehung des Kontaktstückes bzw. des Substratkörpers, schlägt dieses/dieser an die Anschlageinrichtung an, so dass der Lichtbogenkanal eingeengt wird.In a further preferred embodiment of the electrical protection device It can be provided that the first and / or the second contact piece on a rotatably mounted substrate body arranged is / are. As a substrate body is used in particular an insulating material, such as a material made of plastic or ceramic. The axis of rotation of the contact piece (s) is advantageously through the insulating substrate body of the or the contact pieces (s). As a result, the forwarding of the current along the axis of rotation (n) is prevented. The rotation of the substrate body is preferably limited by the stop device. That is, after a certain rotation of the contact piece or the substrate body, suggests this / this to the stop device, so that the arc channel is concentrated becomes.

Bevorzugt ist eine elektrische Schutzeinrichtung, die als Überstromschutzeinrichtung oder Kurzschlussschutzeinrichtung, insbesondere als ein Leitungsschutzschalter oder ein Leistungsschalter, ausgebildet ist. Es ist ferner denkbar, dass die elektrische Schutzeinrichtung als Motorschutzschalter ausgebildet ist.Prefers is an electrical safety device that works as an overcurrent protection device or Short-circuit protection device, in particular as a circuit breaker or a circuit breaker is formed. It is also conceivable that the electrical protective device designed as a motor protection switch is.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verschwenkachse des ersten Kontaktstückes parallel zur Drehachse des zweiten Kontaktstückes ausgerichtet. Hierdurch wird eine gerichtete Verschwenkung des ersten Kontaktstückes von dem zweiten Kontaktstück sicher gestellt.In a preferred embodiment is the pivot axis of the first contact piece parallel to the axis of rotation of the second contact piece aligned. As a result, a directed pivoting of the first contact piece from the second contact piece ensured.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Drehachse des ersten Kontaktstückes parallel zur Drehachse des zweiten Kontaktstückes ausgerichtet. Dies gewährleistet eine gerichtet Drehung der Kontaktstücke zueinander. Ein Verkanten der Kontaktstücke wird dadurch vermieden.In another preferred embodiment the axis of rotation of the first contact piece is parallel to the axis of rotation aligned the second contact piece. This ensures a directed rotation of the contacts to each other. A tilting of the contacts is avoided.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnungen näher erläutert.The Invention will now be described by way of embodiments with reference explained in more detail in the accompanying drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen geschlossenen Kontakt der beiden Kontaktstücke; 1 a closed contact of the two contact pieces;

2 die Position der Kontaktstücke direkt nach Auslösen der elektrischen Schutzeinrichtung mit einem Lichtbogen zwischen den Kontaktflächen; 2 the position of the contact pieces directly after triggering the electrical protection device with an arc between the contact surfaces;

3 einen auseinandergezogenen Lichtbogen zwischen der Kontaktfläche des ersten Kontaktstückes und der Kontaktfläche des zweiten Kontaktstückes; 3 an exploded arc between the contact surface of the first contact piece and the contact surface of the second contact piece;

4 den eingeengten Lichtbogenkanal; 4 the narrowed arc channel;

5 eine Position der Kontaktstücke nach dem Erlöschen des Lichtbogens. 5 a position of the contacts after the extinction of the arc.

1 zeigt ein erstes Kontaktstück 1 und ein zweites Kontaktstück 11 einer elektrischen Schutzeinrichtung, insbesondere einer Überstromschutzeinrichtung, wie eines Leistungsschalters oder eines Leitungsschutzschalters. In dieser Dar stellung ist der geschlossene Zustand der Kontaktstücke 1 und 11, d. h. der Zustand der Kontaktstücke 1, 11 vor einem Kurzschluss, gezeigt. Das zweite Kontaktstück 11 weist eine Kontaktfläche 12 und einen Substratkörper 13 auf. Der Substratkörper 13 ist aus einem isolierenden Material ausgebildet. Das zweite Kontaktstück 11 ist drehbar um eine Drehachse 14 gelagert. Die Drehachse 14 ist bevorzugt fest innerhalb der elektrischen Schutzeinrichtung, d. h. an dem Gehäuse der elektrischen Schutzeinrichtung, befestigt. Die Drehachse 14 durchläuft den Substratkörper 13 des zweiten Kontaktstückes 11. In dieser Darstellung steht die Kontaktfläche 2 des ersten Kontaktstückes 1 mit der Kontaktfläche 12 des zweiten Kontaktstückes 11 zum Durchfluss eines Stromes in Wirkkontakt. Das erste Kontaktstück 1 ist in dieser Ausführungsform verschwenkbar gelagert, wobei die Verschwenkachse des ersten Kontaktstückes 1 nicht dargestellt ist. Im 1 ist ferner eine Anschlageinrichtung 30 zum Anschlagen des zweiten Kontaktstückes 11 darstellt. Die Anschlageinrichtung 30 ist aus einem isolierenden Material, insbesondere aus Kunststoff oder Keramik, ausgebildet. 1 shows a first contact piece 1 and a second contact piece 11 an electrical protective device, in particular an overcurrent protection device, such as a circuit breaker or a circuit breaker. In this Dar position is the closed state of the contacts 1 and 11 ie the condition of the contacts 1 . 11 before a short circuit, shown. The second contact piece 11 has a contact surface 12 and a substrate body 13 on. The substrate body 13 is formed of an insulating material. The second contact piece 11 is rotatable about an axis of rotation 14 stored. The rotation axis 14 is preferably fixed within the electrical protective device, that is attached to the housing of the electrical protective device. The rotation axis 14 goes through the substrate body 13 of the second contact piece 11 , In this illustration is the contact surface 2 of the first contact piece 1 with the contact surface 12 of the second contact piece 11 to the flow of a current in operative contact. The first contact piece 1 is pivotally mounted in this embodiment, wherein the pivot axis of the first contact piece 1 not shown. in the 1 is also a stop device 30 for striking the second contact piece 11 represents. The stop device 30 is formed of an insulating material, in particular of plastic or ceramic.

In der 2 ist die Position der Kontaktstücke 1, 11 direkt nach Auslösen der elektrischen Schutzeinrichtung dargestellt. Zwischen den beiden Kontaktflächen 2 und 12 des ersten Kontaktstückes 1 und des zweiten Kontaktstückes 11 ist ein Lichtbogen 20 ausgebildet. Das zweite Kontaktstück 11 wird durch einen nicht dargestellten Anker oder durch Federkraft aus seiner leitenden Position, wie in 1 dargestellt, verdreht. Das erste Kontaktstück 1 wird parallel zur Drehung des zweiten Kontaktstückes 11 durch den Anker oder durch Federkraft aus seiner in 1 dargestellten leitenden Position verschwenkt. Die beiden Kontaktflächen 2, 12 der Kontaktstücke 1, 11 entfernen sich voneinander. Der Kontakt zwi schen dem ersten und dem zweiten Kontaktstück 1, 11 wird geöffnet, woraufhin sich der Lichtbogen 20 bildet.In the 2 is the position of the contact pieces 1 . 11 Immediately after triggering the electrical safety device. Between the two contact surfaces 2 and 12 of the first contact piece 1 and the second contact piece 11 is an arc 20 educated. The second contact piece 11 is moved by an anchor, not shown, or by spring force from its conductive position, as in 1 represented, twisted. The first contact piece 1 becomes parallel to the rotation of the second contact piece 11 by the anchor or by spring force from his in 1 pivoted conductive position shown. The two contact surfaces 2 . 12 the contact pieces 1 . 11 move away from each other. The contact between tween the first and the second contact piece 1 . 11 opens, causing the arc 20 forms.

In der 3 ist der entstandene Lichtbogen 20 in die Länge gezogen. Das zweite Kontaktstück 11 hat eine Drehung von ungefähr 100° um seine Drehachse 14 vollzogen, während das erste Kontaktstück 1 um ungefähr 5–15° aus seiner Ausgangsposition, wie in 1 gezeigt, verschwenkt worden ist. Durch die Verschwenkung des ersten Kontaktstückes 1 wird gewährleistet, dass das zweite Kontaktstück 11 sich frei drehen kann und nicht durch Aufprall auf das erste Kontaktstück 1 in seiner Drehbewegung begrenzt wird. Würde das erste Kontaktstück 1 in dieser Ausführungsform nicht verschwenkt werden, würde der Substratkörper 13 des zweiten Kontaktstückes 11 gegen das erste Kontaktstück 1, insbesondere gegen den Verschwenkarm 3 des ersten Kontaktstückes 1 schlagen, so dass eine weitere Verdrehung des zweiten Kontaktstückes 11 eventuell verhindert werden würde. Es aber auch denkbar, dass das erste Kontaktstück 1 gerade durch den Anschlag des zweiten Kontaktstückes 11 bzw. des Substratkörpers 13 des zweiten Kontaktstückes 11 aus seiner Kontaktposition verschwenkt wird. Das zweite Kontaktstück 1 wäre dann der Auslöser für die Verschwenkung und/oder Verschiebung des ersten Kontaktstückes 1. Der Lichtbogen 20 wird durch die Verdrehung des zweiten Kontaktstückes 11 sowie die Verschwenkung des ersten Kontaktstückes 1 schnell in die Länge gezogen. Hierdurch wird eine höhere Lichtbogenspannung erzeugt.In the 3 is the resulting arc 20 dragged out. The second contact piece 11 has a rotation of about 100 ° about its axis of rotation 14 completed while the first contact piece 1 at about 5-15 ° from its starting position, as in 1 shown, has been pivoted. By the pivoting of the first contact piece 1 ensures that the second contact piece 11 can rotate freely and not by impact on the first contact piece 1 is limited in its rotational movement. Would the first contact piece 1 not be pivoted in this embodiment, the substrate body 13 of the second contact piece 11 against the first contact piece 1 , in particular against the pivoting arm 3 of the first contact piece 1 beat, allowing a further rotation of the second contact piece 11 could possibly be prevented. It is also conceivable that the first contact piece 1 just by the stop of the second contact piece 11 or of the substrate body 13 of the second contact piece 11 is pivoted from its contact position. The second contact piece 1 then would be the trigger for the pivoting and / or displacement of the first contact piece 1 , The arc 20 is due to the rotation of the second contact piece 11 and the pivoting of the first contact piece 1 pulled out quickly. As a result, a higher arc voltage is generated.

4 zeigt den durch die Anschlageinrichtung 30 und den verdrehten Substratkörper 13 gebildeten engen Lichtbogenkanal, der eine deutliche Erhöhung der Lichtbogenspannung bewirkt. Die Anschlageinrichtung 30 ist dabei vorteilhafterweise derart in der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet, dass in dieser Ausführungsform der elektrischen Schutzeinrichtung nach einer Drehung des zweiten Kontaktstückes 11 um 180° das zweite Kontaktstück 11 bzw. der Substratkörper 13 des zweiten Kontaktstückes 11 an die Anschlageinrichtung 30 prallt und so der Lichtbogen in einen engen Kanal gezwängt wird, so dass die Lichtbogenspannung sehr stark ansteigt. Es sind aber auch andere Positionen der Anschlageinrichtung 30 innerhalb der elektrischen Schutzeinrichtung möglich, so dass das zweite Kontaktstück 11 oder der Substratkörper 13 des zweiten Kontaktstückes 11 bereits bei einer Drehung von weniger als 180° gegen die Anschlageinrichtung 30 anschlägt. Ferner kann die Anschlageinrichtung 30 derart innerhalb der elektrischen Schutzeinrichtung angeordnet sein, dass das zweite Kontaktstück 11 bzw. der Substratkörper 13 des zweiten Kontaktstückes 11 mehr als 180° verdreht wird. 4 shows the through the stopper 30 and the twisted substrate body 13 formed narrow arc channel, which causes a significant increase in the arc voltage. The stop device 30 is advantageously arranged in such an electrical protective device that in this embodiment of the electrical protective device after rotation of the second contact piece 11 180 ° the second contact piece 11 or the substrate body 13 of the second contact piece 11 to the stop device 30 bounces and so the arc is forced into a narrow channel, so that the arc voltage increases very sharply. But there are other positions of the anchor device 30 within the electrical protection device possible, so that the second contact piece 11 or the substrate body 13 of the second contact piece 11 even with a rotation of less than 180 ° against the stop device 30 strikes. Furthermore, the stop device 30 such inside the electrical safety device be ordered that the second contact piece 11 or the substrate body 13 of the second contact piece 11 is rotated more than 180 °.

In der 5 ist der Lichtbogen 20 erloschen und durch die Verdrehung des zweiten Kontaktstückes 11 ist dieses verdeckt und eine Rückzündung wird dadurch wirksam verhindert.In the 5 is the arc 20 extinguished and by the rotation of the second contact piece 11 this is covered and a flashback is thereby effectively prevented.

Nach dem Erlöschen des Lichtbogens 20 wird die endgültige Kurzschlussabschaltung der elektrischen Schutzeinrichtung gewährleistet. Eine elektrische Schutzeinrichtung mit derartig beweglich ausgebildeten Kontaktstücken 1, 11 gewährleistet ein schnelleres Erlöschen des nach Kontaktöffnung entstehenden Lichtbogens 20. Ferner benötigt eine derartige elektrische Schutzeinrichtung allenfalls eine kleinere Löschkammer, da bereits durch das drehbar gelagerte Kontaktstück 11 eine Bogenspannung aufgebaut wurde.After the extinction of the arc 20 the final short-circuit shutdown of the electrical safety device is guaranteed. An electrical protective device with such movably formed contact pieces 1 . 11 ensures a faster extinction of the arc resulting from contact opening 20 , Furthermore, such an electrical protective device requires at most a smaller extinguishing chamber, as already by the rotatably mounted contact piece 11 an arc voltage was built up.

11: erstes Kontaktstückfirst contact piece
22: Kontaktfläche des ersten KontaktstückesContact surface of the first contact piece
33: Verschwenkarm 3 des ersten Kontaktstückesswingable 3 of the first contact piece
1111: zweites Kontaktstücksecond contact piece
1212: Kontaktfläche des zweiten KontaktstückesContact surface of the second contact piece
1313: Substratkörper des zweiten KontaktstückesSubstrate body of second contact piece
1414: Drehachse des zweiten Kontaktstückesaxis of rotation of the second contact piece
2020: LichtbogenElectric arc
3030: Anschlageinrichtungstop device

Claims

Electrical safety device with a first contact piece ( 1 ) and a second contact piece ( 11 ), each having at least one contact surface ( 2 . 12 ), wherein the contact surfaces ( 2 . 12 ) of the first contact piece ( 1 ) and the second contact piece ( 11 ) are in operative contact with the flow of a current and are separable from each other for switching off the current flow, wherein the first contact piece ( 1 ) is movably arranged in the electrical protective device and the second contact piece ( 11 ) about a rotation axis ( 14 ) is rotatably mounted in the electrical protective device, characterized in that the second contact piece ( 11 ) on a rotatably mounted substrate body ( 13 ) is arranged parallel to this and that the axis of rotation ( 14 ) in the substrate body ( 13 ) centrally to the through the second contact piece ( 11 ) Covered surface is arranged.

Electrical safety device according to claim 1, characterized in that the axis of rotation ( 14 ) is formed fixed in the electrical protection device.

Electrical protective device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first contact piece ( 1 ) is mounted pivotably and / or displaceably in the electrical protective device.

Electrical protective device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first contact piece ( 1 ) is rotatably mounted about an axis of rotation in the electrical protection device.

Electrical safety device according to one of claims 1, 2 or 4, characterized in that a stop device ( 30 ) for limiting the rotational movement of the rotatably mounted first and / or second contact piece ( 1 . 11 ) is provided.

Electrical protective device according to claim 5, characterized in that the rotation of the substrate body ( 13 ) by the stop device ( 30 ) is limited.

Electrical protective device according to one of claims 1 to 6, characterized in that these as overcurrent protection device or Short-circuit protection device, in particular as a circuit breaker or a circuit breaker is formed.