DE102012005031A1

DE102012005031A1 - Service switching device e.g. fault current limiter, has contact apparatuses which are provided in interior of pressure-resistant chamber so that pressure inside the pressure-tight chamber is raised to extinguish the generated arc

Info

Publication number: DE102012005031A1
Application number: DE201210005031
Authority: DE
Inventors: Roland Ritz
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-01-10

Abstract

The switching device has movable and fixed contact apparatuses (8,9) which are opened with respect to the formation of arc between movable and fixed contact apparatuses. The contact apparatuses are provided in the interior of a pressure-resistant chamber (16) so that pressure inside the pressure-tight chamber is raised to extinguish the generated arc. A contact bridge (81) is provided with movable contact portions (82,83). The contact bridge is interconnected with fixed contact portions (91,92) so that generated arc is divided into two sub-arcs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Installationsschaltgerät mit einem Gehäuse, mit einer oder mehreren Kontaktstellen, die wenigstens einen feststehenden und wenigstens einen beweglichen Kontaktapparat umfasst, und mit einem Magnetsystem, das im Falle eines Kurzschlussstromes die Kontaktstelle öffnet, unter Entstehung eines Lichtbogens zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Kontaktapparat, wobei die Kontaktstelle im Inneren einer druckfesten Kammer angeordnet ist, so dass aufgrund eines durch den Lichtbogen hervorgerufenen Druckanstieges im Inneren der druckfesten Kammer ein Verlöschen des Lichtbogens bewirkt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Verlöschen des Lichtbogens wird dabei durch Erhöhung der Lichtbogenspannung und Erhöhung des Lichtbogenwiderstandes bewirkt.The invention relates to an installation switching device having a housing, with one or more contact points, which comprises at least one fixed and at least one movable contact apparatus, and with a magnet system which opens the contact point in the event of a short-circuit current, with the formation of an arc between the fixed and the movable Contact apparatus, wherein the contact point is arranged inside a pressure-tight chamber, so that due to a caused by the arc pressure increase inside the pressure-resistant chamber extinction of the arc is effected, according to the preamble of claim 1. The extinguishing of the arc is thereby increased by increasing Arc voltage and increase the arc resistance causes.

Ein solches Installationsschaltgerät ist beispielsweise ein Leitungsschutzschalter. Leitungsschutzschalter besitzen mindestens eine Kontaktstelle und eine Lichtbogenlöschkammer. Der beim Trennen eines Kurzschlussstromes entstehende Lichtbogen wird in eine Löschkammer abgelenkt. Durch die Aufteilung des Lichtbogens in der Löschkammer in viele einzelne Teillichtbögen übersteigt die Lichtbogenspannung die treibende Netzspannung und der Lichtbogen verlöscht und damit auch der Kurzschlussstrom.Such a service switching device is for example a circuit breaker. Circuit breakers have at least one contact point and an arc extinguishing chamber. The resulting arc when disconnecting a short-circuit current is deflected into a quenching chamber. Due to the division of the arc in the quenching chamber into many individual partial arcs, the arc voltage exceeds the driving mains voltage and the arc extinguishes and thus also the short-circuit current.

Dabei treten allerdings sehr viel ionisierte Gase bei der Kurzschlussstrombewältigung aus, welche elektrisch leitfähig sind und wiederum bei zu geringem Abstand zu anderen elektrischen Betriebsmitteln Kurzschlüsse erzeugen können. Zudem ist die Abschaltgeschwindigkeit begrenzt, wodurch höhere Durchlassströme und Durchlassenergien entstehen was die elektrische Anlage höher belastet und die Lebensdauer dieser reduziert.However, a great deal of ionized gases escape from the short-circuit current, which are electrically conductive and, in turn, can cause short circuits if they are too close to other electrical equipment. In addition, the turn-off speed is limited, resulting in higher forward currents and let-through energies, which puts a higher load on the electrical system and reduces its service life.

In der DE 10 2010 053 229 A1 wurde ein Leitungsschutzschalter vorgestellt, der einen Kurzschlussstrombegrenzer mit gekapselter Lichtbogenkammer (KMGL) umfasst. Der Leitungsschutzschalter gemäß der DE 10 2020 053 229 A1 hat eine einfache Kontaktstelle mit einem einzigen feststehenden und einem einzigen beweglichen Kontaktstück, Die Kontaktstelle befindet sich in einer geschlossenen Druckkammer. Durch einen anstehenden Kurzschlussstrom entsteht ein Lichtbogen, und daraus folgend ein Druck in der Druckkammer. Durch diesen schnell ansteigenden Druck wird der Lichtbogen eingeschnürt und letztendlich gelöscht. Das Prinzip beruht darauf, dass durch den immer größer werdenden Druck der Widerstand und die Lichtbogenspannung des Lichtbogens so hoch ansteigt, bis der Kurzschlussstrom 0 A beträgt und damit der Lichtbogen erlischt.In the DE 10 2010 053 229 A1 a circuit breaker was introduced, which includes a short-circuit current limiter with encapsulated arc chamber (KMGL). The circuit breaker according to DE 10 2020 053 229 A1 has a simple contact point with a single fixed and a single movable contact piece, the contact point is located in a closed pressure chamber. An impending short-circuit current causes an arc, and consequently a pressure in the pressure chamber. Due to this rapidly increasing pressure, the arc is constricted and finally erased. The principle is based on the fact that the ever-increasing pressure increases the resistance and the arc voltage of the arc until the short-circuit current is 0 A and the arc extinguishes.

Bei dem Leitungsschutzschalter gemäß der DE 10 2010 053 229 A1 wird das bewegliche Kontaktstück im Inneren der Druckkammer mit einem beweglichen Leiter kontaktiert, und aufgrund der damit erforderlichen leitfähigen Durchführung in die Druckkammer ist der konstruktive Aufbau kompliziert.In the circuit breaker according to the DE 10 2010 053 229 A1 The movable contact piece is contacted in the interior of the pressure chamber with a movable conductor, and due to the thus required conductive passage into the pressure chamber, the structural design is complicated.

Es ist daher die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Installationsschaltgerät wie in der DE 10 2020 053 229 A1 gezeigt zu verbessern, so dass der konstruktive Aufbau einfacher und die Schaltleistung weiter erhöht ist.It is therefore the object underlying the present invention, a service switching device as in the DE 10 2020 053 229 A1 shown to improve, so that the structural design easier and the switching capacity is further increased.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Installationsschaltgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by an installation switching device with the characterizing features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist der bewegliche Kontaktapparat als eine Kontaktbrücke mit wenigstens zwei beweglichen Kontaktstücken aufgebaut, wobei die Kontaktbrücke wenigstens zwei feststehende Kontaktstücke miteinander verbindet, so dass der Lichtbogen in wenigstens zwei Teil-Lichtbögen aufgeteilt wird.According to the invention, the movable contact apparatus is constructed as a contact bridge with at least two movable contact pieces, wherein the contact bridge connects at least two fixed contact pieces together, so that the arc is divided into at least two partial arcs.

Erfindungsgemäß entsteht somit eine mehrfache Kontaktstelle, eine Doppelkontaktstelle, oder auch eine Vierfach-Kontaktstelle oder eine Kontaktstelle mit noch mehr Kontaktstücken. Der Vorteil ist, dass der Lichtbogen in mehrere Teil-Lichtbögen aufgeteilt wird. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Spannung, welche sich als Summe aus der Anzahl der einzeln wirkenden Lichtbogenspannungen addiert. Weiterhin erzeugt dies eine zusätzliche Steigerung des Druckes durch die mehrfache Heizwirkung jedes einzelnen Teil-Lichtbogens in der gekapselten Lichtbogenlöschkammer. Dadurch steigt die Gesamtspannung in der gekapselten Lichtbogenlöschkammer schneller über die treibende Netzspannung und löscht die Lichtbögen und damit auch den fließenden Kurzschlussstrom schneller. Der entstehende stark erhöhte Druck unterstützt zudem das Öffnen der Kontakte, wodurch dieser Vorgang beschleunigt wird. Insgesamt ist eine erhöhte Schaltleistung die Folge.According to the invention thus creates a multiple contact point, a double contact point, or even a quadruple contact point or a contact point with even more contact pieces. The advantage is that the arc is divided into several partial arcs. This results in an increased voltage, which adds up as the sum of the number of individually acting arc voltages. Furthermore, this creates an additional increase in pressure due to the multiple heating action of each individual sub-arc in the sealed arc quenching chamber. As a result, the total voltage in the encapsulated arc extinguishing chamber rises faster over the driving mains voltage and extinguishes the arcs and thus also the flowing short-circuit current faster. The resulting greatly increased pressure also helps to open the contacts, which speeds up this process. Overall, an increased switching capacity is the result.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass durch den erfindungsgemäßen neuen Kontaktapparat mit der Kontaktbrücke der Strom nur nach den unbeweglichen Festkontakten zugeführt werden muss, nicht mehr über eine Litze dem beweglichen Kontakt, wie es im Stand der Technik der Fall ist. Denn der bewegliche Kontakt ist als eine Kontaktbrücke mit wenigstens zwei Kontaktstellen aufgebaut, welche wenigstens zwei gegenüberliegende Festkontakte miteinander verbindet, aber selbst keine Stromzuführung benötigt. Dadurch können die Anschlüsse allein an den unbeweglichen Festkontakten erfolgen, Es entfällt die Notwendigkeit einer leitfähigen Durchführung zum beweglichen Kontaktapparat, was die Konstruktion vereinfacht.Another advantage results from the fact that the current must be supplied only after the immovable fixed contacts by the new contact apparatus according to the invention with the contact bridge, no longer via a strand of the movable contact, as is the case in the prior art. Because the movable contact is constructed as a contact bridge with at least two contact points, which connects at least two opposite fixed contacts with each other, but even no power supply needed. As a result, the connections can be made solely on the immovable fixed contacts, eliminating the need for a conductive implementation of the movable contact apparatus, which simplifies the construction.

Ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät kann sowohl bei Gleich- als auch bei Wechselstrom eingesetzt werden. Denn das Gerät arbeitet als Kurzschlussstrombegrenzer und benötigt daher keinen Nulldurchgang des Stromes zum Löschen des Lichtbogens. An inventive installation switching device can be used both DC and AC. Because the device works as a short circuit current limiter and therefore does not require a zero crossing of the current to extinguish the arc.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die druckfeste Kammer ein Druckkammergehäuse, in dessen Innenraum ein Isolierteil ausgebildet ist, wobei das Isolierteil den festen Kontaktapparat trägt. Das Druckkammergehäuse kann damit aus Metall sein, der feste Kontaktapparat ist davon elektrisch isoliert. Das Isolierteil kann vorteilhafterweise gleichzeitig eine isolierende Durchführung für Anschlussleiter an den feststehenden Kontaktapparat darstellen.According to an advantageous embodiment of the invention, the pressure-resistant chamber comprises a pressure chamber housing, in the interior of which an insulating part is formed, wherein the insulating part carries the fixed contact apparatus. The pressure chamber housing may thus be made of metal, the fixed contact apparatus is electrically isolated therefrom. The insulating part may advantageously simultaneously constitute an insulating feedthrough for connecting conductors to the fixed contact apparatus.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ragt ein beweglicher Kontakthalter aus Isolierstoff in die druckfeste Kammer, wobei der bewegliche Kontakthalter den beweglichen Kontaktapparat trägt. Es wird auch hier nur eine isolierende Durchführung für den Kontakthalter benötigt. Der bewegliche Kontaktapparat ist durch die Befestigung an dem isolierenden Kontakthalter elektrisch gegen die Innenwand der druckfesten Kammer isoliert. Der Kontakthalter kann längsverschieblich in die druckfeste Kammer hineinragend ausgeführt sein.According to an advantageous embodiment of the invention, a movable contact holder of insulating material protrudes into the flameproof chamber, wherein the movable contact holder carries the movable contact apparatus. It is also required only an insulating bushing for the contact holder. The movable contact apparatus is electrically insulated from the inner wall of the pressure-resistant chamber by the attachment to the insulating contact holder. The contact holder can be designed longitudinally displaceable in the pressure-resistant chamber protruding.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Druckkammergehäuse ein Grundteil und ein mit diesem druckfest verbundenes Überwurfteil auf, wobei das Isolierteil in dem Grundteil aufgenommen ist, und wobei das Überwurfteil eine Durchführung für den beweglichen Kontakthalter aufweist. Das Grundteil kann aus Metall bestehen und eine Napfform haben.According to an advantageous embodiment of the invention, the pressure chamber housing on a base and a pressure-tightly connected to this capping part, wherein the insulating part is accommodated in the base part, and wherein the cap part has a passage for the movable contact holder. The base may be made of metal and have a cup shape.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind das Grundteil und das Überwurfteil druckfest miteinander verschraubt, was auf einfache Art und Weise eine sehr druckfeste und dennoch wieder lösbare Verbindung beider Teile ermöglicht.According to an advantageous embodiment of the invention, the base and the cap part are pressure-tight screwed together, which allows a simple way a very pressure-resistant, yet releasable connection of the two parts.

Alternativ dazu können das Grundteil und das Überwurfteil auch nur zusammengesteckt sein, wobei durch einen passgenauen Einbau in ein Gehäuse ein Auseinandergehen unter Druck verhindert werden kann. Dies kann auch durch eine über die Gesamtlänge angeordnete Halteklammer verhindert werden. Um die Dichtigkeit in dieser Variante zu gewährleisten, kann in das Grundteil zusätzlich ein Gummidichtring eingelassen sein, welcher gegen das Überwurfteil drückt.Alternatively, the base and the cap part can also only be plugged together, which can be prevented by a precise installation in a housing divergence under pressure. This can also be prevented by a retaining clip arranged over the entire length. In order to ensure the tightness in this variant, in addition, a rubber sealing ring can be embedded in the base, which presses against the cap part.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Magnetsystem ein Magnetjoch, das ausgebildet ist mit einem feststehenden Magnetkern, einer Magnetspule und einem beweglichen Magnetanker, wobei der Magnetanker mit dem beweglichen Kontakthalter fest gekoppelt ist, so dass bei Auftreten eines Kurzschlussstromes eine schnelle Trennung des beweglichen Kontaktapparates von dem festen Kontaktapparat entgegen der rückstellenden Kraft einer Kontaktdruckfeder bewirkt wird. Die Magnetspule kann dabei in einem isolierenden Spulengehäuse gehalten sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the magnet system comprises a magnetic yoke, which is formed with a fixed magnetic core, a magnetic coil and a movable armature, wherein the armature is fixedly coupled to the movable contact holder, so that upon the occurrence of a short-circuit current, a rapid separation of the movable contact apparatus is effected by the fixed contact apparatus against the restoring force of a contact pressure spring. The magnetic coil can be held in an insulating coil housing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Gehäuseverbindungsteil aus isolierendem Material vorhanden, an dessen einer Seite das Magnetjoch und an dessen zweiter Seite das Überwurfteil ausgebildet ist. Dadurch ist das Magnetsystem galvanisch von den Kontaktstücken getrennt. Eine in vorteilhafter Ausführungsform verwendete Schraubverbindung oder eine wie oben beschriebene Steckverbindung zwischen dem Magnetjoch und dem Gehäuseverbindungsteil auf einer Seite und zwischen dem Überwurfteil auf der anderen Seite bewirkt eine druckfeste und dennoch lösbare Verbindung.According to an advantageous embodiment of the invention, a housing connecting part of insulating material is present, on one side of the magnetic yoke and on the second side of the cap part is formed. As a result, the magnet system is galvanically isolated from the contact pieces. A screw connection used in an advantageous embodiment or a plug connection as described above between the magnetic yoke and the housing connection part on one side and between the cap part on the other side causes a pressure-resistant, yet releasable connection.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuseverbindungsteil mit einem Verriegelungsmittel versehen, welches dazu eingerichtet ist, um den beweglichen Kontaktapparat nach dessen Trennung von dem festen Kontaktapparat in der von dem festen Kontaktapparat getrennten Position zu halten. Damit kann nach der Kontakttrennung die Kontaktstelle dauerhaft offengehalten werden, wodurch ein Kontaktprellen verhindert wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the housing connecting part is provided with a locking means, which is adapted to hold the movable contact apparatus after its separation from the fixed contact apparatus in the position separated from the fixed contact apparatus. Thus, the contact point can be kept permanently open after the contact separation, whereby a contact bouncing is prevented.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die feststehenden Kontaktstücke durch eine zwischen ihnen befindliche isolierende Trennwand und die beweglichen Kontaktstücke durch eine zwischen ihnen befindliche isolierende Trennwand getrennt, um eine Vereinigung der Teil-Lichtbögen zu verhindern. Die isolierende Trennwand kann vorteilhafterweise an dem Isolierteil ausgebildet sein. Angeordnete Trennwände, welche z. B. auf der Festkontaktseite angeordnet sein können, können in das bewegliche Isolierteil auf der beweglichen Kontaktseite so eingetaucht sein, dass das Isolierteil mit dem festen und dem beweglichen Kontakt überlappt bzw. ineinander verzahnt ist und somit die Kontaktpaare räumlich von einander abtrennt. Diese räumliche Abtrennung bleibt auch bis zur maximalen Öffnungsposition bestehen. Dies isoliert die Lichtbögen gegeneinander so, dass sich die Lichtbogenspannungen aufaddieren können.According to an advantageous embodiment of the invention, the fixed contact pieces are separated by an insulating partition wall between them and the movable contact pieces by an insulating partition between them to prevent unification of the partial arcs. The insulating partition may advantageously be formed on the insulating part. Assigned partitions, which z. B. may be arranged on the fixed contact side, may be so immersed in the movable insulating part on the movable contact side, that the insulating part with the fixed and the movable contact is overlapped or interlocked and thus the contact pairs spatially separated from each other. This spatial separation also remains up to the maximum opening position. This isolates the arcs from each other so that the arc voltages can add up.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der bewegliche Kontaktapparat mit zwei Kontaktbrücken mit vier beweglichen Kontaktstücken aufgebaut, wobei eine erste Kontaktbrücke zwei erste feststehende Kontaktstücke miteinander verbindet, und wobei eine zweite Kontaktbrücke zwei weitere feststehende Kontaktstücke miteinander verbindet, und wobei eines der ersten feststehenden Kontaktstücke mit einer festen Kontaktbrücke mit einem der weiteren feststehenden Kontaktstücke verbunden ist, so dass der Lichtbogen in vier Teil-Lichtbögen aufgeteilt wird. Je nach Dimensionierung, Auslegung und Anwendung des Installationsschaltgerätes können auf diese Weise auch mehr als vier, theoretisch beliebig viele, Kontaktpaarungen angeordnet und in Serie verschalten werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the movable contact apparatus is constructed with two contact bridges with four movable contact pieces, wherein a first contact bridge connects two first fixed contact pieces together, and wherein a second contact bridge two further fixed contact pieces together connects, and wherein one of the first fixed contacts with a fixed contact bridge is connected to one of the other fixed contact pieces, so that the arc is divided into four partial arcs. Depending on the dimensioning, design and application of the service switching device more than four, theoretically any number, contact pairings can be arranged in this way and interconnected in series.

Durch die Möglichkeit, die Anzahl der Kontaktstellen festlegen zu können, welche in Serie geschaltet sind, kann das Installationsschaltgerät auch für höhere Spannungen in Gleich- oder Wechselstromkreisen ausgelegt werden.Being able to specify the number of contact points connected in series, the service switching device can also be designed for higher voltages in DC or AC circuits.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die beweglichen Kontaktstücke an dem beweglichen Kontaktapparat beweglich oder mittels zweiter Kontaktduckfedern druckbeaufschlagt ausgeführt, um eine sichere Kontaktierung an allen festen Kontaktstücken zu bewirken.According to an advantageous embodiment of the invention, the movable contact pieces on the movable contact apparatus are designed to be movable or pressurized by means of second contact pressure springs in order to effect a secure contact on all fixed contact pieces.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes ist das Installationsschaltgerät mit einem Schaltwerk versehen, das von einem Bedienhebel betätigt werden kann, wobei das Schaltwerk über eine erste Wirkverbindungslinie mit dem Verriegelungsmittel zu dessen Entriegelung verbunden ist. Damit kann das Installationsschaltgerät manuell wieder eingeschaltet werden, wenn der Kurzschlussstrom abgestellt wurde.According to an advantageous embodiment of the subject invention, the service switching device is provided with a rear derailleur, which can be actuated by an operating lever, wherein the rear derailleur is connected via a first operative connection line with the locking means to its unlocking. This allows the service switching device to be switched on again manually when the short-circuit current has been switched off.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes ist das Installationsschaltgerät mit einem Schaltwerk versehen, das von einem Bedienhebel betätigt werden kann, wobei das Schaltwerk über eine zweite Wirkverbindungslinie mit dem beweglichen Kontakt zu dessen Öffnung verbunden ist. Damit kann ein Schließen und Öffnen des Kontaktes bzw. das Trennen und Verbinden des Stromkreises auch manuell von Hand geschehen.According to an advantageous embodiment of the subject invention, the service switching device is provided with a rear derailleur, which can be actuated by an operating lever, wherein the derailleur is connected via a second operative connection line with the movable contact to the opening. Thus, a closing and opening of the contact or the disconnection and connection of the circuit can also be done manually by hand.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes kann ein Nebenstrompfad, umfassend eine Reihenschaltung aus einem Strombegrenzungswiderstand, einem Thermobimetallaktor und einer Nebenkontaktstelle, parallel zu der Kontaktstelle geschaltet sein, wobei der Thermobimetallaktor über eine dritte Wirkverbindungslinie mit dem Schaltwerk und das Schaltwerk über eine vierte Wirkverbindungslinie mit der Nebenkontaktstelle verbunden ist, wobei beim Öffnen der Kontaktstelle der Strom in den Nebenstrompfad kommutiert und nach einer durch den Wert des Strombegrenzungswiderstandes festlegbaren Verzögerungszeit der Thermobimetallaktor auf das Schaltwerk zum Öffnen der Nebenkontaktstelle und zum entriegeln des Verriegelungsmittels einwirkt. Dadurch kann ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät auch als selektives Kurzschlussstromschaltendes Schutzorgan eingesetzt werden.According to an advantageous embodiment of the subject invention, a Nebenstrompfad, comprising a series circuit of a current limiting resistor, a bimetallic actuator and a secondary contact point, be connected in parallel to the contact point, wherein the bimetallic actuator via a third operative connection line with the rear derailleur and the rear derailleur via a fourth operative connection line with the Secondary contact point is connected, wherein commutated when opening the contact point of the current in the secondary current path and acts according to a definable by the value of the current limiting resistor delay time of the bimetallic actuator on the rear derailleur to open the secondary contact point and to unlock the locking means. As a result, an inventive installation switching device can also be used as a selective short-circuit current switching protective device.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and improvements of the invention and further advantages can be taken from the subclaims.

Anhand der Zeichnungen, in denen drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Reference to the drawings, in which three embodiments of the invention are shown, the invention and further advantageous embodiments and improvements of the invention will be explained and described in detail.

Es zeigen:Show it:

1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Baueinheit aus Magnetsystem und gekapselter Lichtbogenkammer, bei nahezu geschlossenem Kontakt, 1 the schematic representation of an assembly according to the invention of magnetic system and encapsulated arc chamber, with almost closed contact,

2a–c die schematische Darstellung einer Ausführung des festen und beweglichen Kontaktapparates bei einer Doppelkontaktbrücke 2a C is a schematic representation of an embodiment of the fixed and movable contact apparatus in a double contact bridge

3a–c die schematische Darstellung einer Ausführung des festen Kontaktapparates bei einer Vierfach-Kontaktbrücke, 3a C is a schematic representation of an embodiment of the fixed contact apparatus in a quadruple contact bridge,

4a–c die schematische Darstellung einer Ausführung des beweglichen Kontaktapparates bei einer Vierfach-Kontaktbrücke, 4a C is a schematic representation of an embodiment of the movable contact apparatus in a quadruple contact bridge,

5 ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Instal1ationsschaltgerätes, welches als nicht selektiver Leitungsschutzschalter ausgelegt ist, 5 a circuit diagram of a Instal1ationsschaltgerätes invention, which is designed as a non-selective circuit breaker,

6 ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes, welches als selektiver Leitungsschutzschalter ausgelegt ist, sowie 6 a circuit diagram of a service switching device according to the invention, which is designed as a selective circuit breaker, as well as

7 ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes, welches als Kurzschlussstrombegrenzer ausgelegt ist, 7 a circuit diagram of a service switching device according to the invention, which is designed as a short circuit current limiter,

In den Figuren werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.In the figures, identical or equivalent components or elements are designated by the same reference numerals.

Es werden zunächst die 1 betrachtet. Der dort dargestellte erfindungsgemäße Kurzschlussstrombegrenzer mit gekapselter Lichtbogenkammer 100, im Folgenden auch als KMGL bezeichnet, hat einen elektrischen beweglichen Kontaktapparat 8 und einen feststehenden Kontaktapparat 9, über die der zu schützende Stromkreis geschaltet und geschützt wird. In der vorliegenden Zeichnung der 1 ist der KMGL so ausgeführt, dass im Normalbetrieb der Betriebsstrom durch die Zuleitung 5 über die in einem Isolierteil 14 gelagerte Magnetspule 2 des Magnetsystems 1, 2, 3, 4, 14, weiter über die elektrische Verbindungsleitung 13 zu einem ersten Anschlussstück 96 des feststehenden Kontaktapparates 9, weiter über ein erstes feststehendes Kontaktstück 92 und das diesem gegenüberliegende erste bewegliche Kontaktstück 83 des beweglichen Kontaktapparates 8, weiter über die Kontaktbrücke 81 zu dem zweiten beweglichen Kontaktstück 82 und das diesem gegenüberliegende zweite feststehende Kontaktstück 9, weiter zu dem zweiten Anschlussstück 97 und weiter durch die Abgangsleitung 5' hin zu den nachgeschalteten Anlagenteilen fließen kann.It will be the first 1 considered. The short-circuit current limiter according to the invention with encapsulated arc chamber shown therein 100 , hereinafter also referred to as KMGL, has an electric mobile contact apparatus 8th and a fixed contact apparatus 9 , through which the circuit to be protected is switched and protected. In the present drawing of 1 the KMGL is designed so that in normal operation the operating current through the supply line 5 about in an insulating part 14 supported solenoid 2 of the magnet system 1 . 2 . 3 . 4 . 14 , continue via the electrical connection line 13 to a first connector 96 of the fixed contact apparatus 9 , further on a first fixed contact piece 92 and the first movable contact piece opposite thereto 83 of the movable contact apparatus 8th , continue over the contact bridge 81 to the second movable contact piece 82 and the opposite second fixed contact piece 9 , continue to the second connector 97 and continue through the exit line 5 ' can flow to the downstream system components.

Die druckfeste Kammer 16 hat ein Druckkammergehäuse 10, umfassend ein Grundteil 20 und ein Überwurfteil 21. In dem Innenraum des Grundteils ist ein ebenfalls in etwa napfförmig ausgebildetes Isolierteil 30 ausgebildet, welches die Seitenwände teilweise auskleidet, und welches den festen Kontaktapparat 9. trägt. An der geschlossenen Schmalseite des Grundteils befindet sich eine Durchführung, an der das Isolierteil druckfest durch die metallene Wand des Grundteils 20 geführt ist. Im Bereich der Durchführung laufen innerhalb des Isolierteils die Verbindungen zwischen dem ersten feststehenden Kontaktstück 92 und dem ersten Anschlussstück 96 beziehungsweise zwischen dem zweiten feststehenden Kontaktstück 91 und dem zweiten Anschlussstück 97, beispielsweise in Form von in den Isolierstoff eingelassenen Stromschienen.The pressure-resistant chamber 16 has a pressure chamber housing 10 comprising a basic part 20 and a cap part 21 , In the interior of the base is also an approximately cup-shaped insulating part 30 formed, which partially lines the side walls, and which the fixed contact apparatus 9 , wearing. On the closed narrow side of the base there is a passage at which the insulating part pressure-resistant by the metal wall of the base 20 is guided. In the area of the bushing, the connections between the first fixed contact piece run within the insulating part 92 and the first connector 96 or between the second stationary contact piece 91 and the second connector 97 , For example in the form of embedded in the insulating busbars.

Etwa mittig zwischen den beiden feststehenden Kontaktstücken 92, 91 ist an dem Isolierteil 30 eine Trennwand 31 ausgebildet, die sich nach oben auch zwischen die beiden beweglichen Kontaktstücke 83, 82 an der Kontaktbrücke 81 erstreckt. Die Kontaktbrücke 81 und der Kontakthalter 24, an dem die Kontaktbrücke 81 gehalten ist, haben eine entsprechend angeordnete Ausnehmung zur Aufnahme der Trennwand 31, wenn die Kontakte geschlossen sind. Die Trennwand 31 ist so lang ausgebildet, dass sie auch bei geöffneten Kontakten noch zwischen sowohl den festen als auch den beweglichen Kontaktstücken 92, 91 bzw. 83, 82 sich befindet und eine Vereinigung der beiden Teil-Lichtbögen, die sich zwischen den Kontaktstücken 83 und 22 beziehungsweise 82 und 91 ausbilden werden, verhindert ist.Approximately in the middle between the two fixed contact pieces 92 . 91 is on the insulating part 30 a partition 31 formed, which is also up between the two movable contact pieces 83 . 82 at the contact bridge 81 extends. The contact bridge 81 and the contact holder 24 at which the contact bridge 81 is held, have a correspondingly arranged recess for receiving the partition 31 when the contacts are closed. The partition 31 is designed so long that they still open contacts between both the fixed and the movable contact pieces 92 . 91 respectively. 83 . 82 is located and a union of the two partial arcs, which are located between the contact pieces 83 and 22 respectively 82 and 91 training is prevented.

Die 2a bis c zeigt in vergrößerter schematischer Darstellung die Ausführung des festen und beweglichen Kontaktapparates 8, 9 bei der in 1 gezeigten Doppelkontaktstelle. Die 2a zeigt eine Draufsicht in Pfeilrichtung P (siehe 2c) auf die dem beweglichen Kontaktapparat 9 zugewandte Schmalseite des Kontakthalters 24. Man erkennt die beiden beweglichen Kontaktstücke 82 und 83, sowie die in das Isolierteil 24, das den Kontakthalter für den beweglichen Kontaktapparat bildet, eingebettete Kontaktbrücke 81, sowie die in eine entsprechende schlitzförmige Ausnehmung eingefügte Trennwand 31.The 2a to c shows in an enlarged schematic representation of the execution of the fixed and movable contact apparatus 8th . 9 at the in 1 shown double contact point. The 2a shows a plan view in the direction of arrow P (see 2c ) on the movable contact apparatus 9 facing narrow side of the contact holder 24 , You can see the two moving contacts 82 and 83 , as well as in the insulating part 24 , which forms the contact holder for the movable contact apparatus, embedded contact bridge 81 , As well as the inserted into a corresponding slot-shaped recess partition 31 ,

Die 2b zeigt eine Draufsicht in Pfeilrichtung O (siehe 2c) auf die dem Kontaktapparat 24 zuweisende Seite des Isolierteils 30. Man erkennt die beiden beweglichen Kontaktstücke 83, 82 und die Trennwand 31.The 2 B shows a plan view in the direction of arrow O (see 2c ) on the contact apparatus 24 facing side of the insulating part 30 , You can see the two moving contacts 83 . 82 and the partition 31 ,

Die 2c zeigt schematisch in einem Längsschnitt den feststehenden und bewegliche Kontaktapparat in einem Zustand, in dem die Kontaktöffnung gerade begonnen hat.The 2c schematically shows in a longitudinal section the fixed and movable contact apparatus in a state in which the contact opening has just begun.

Zurück zu 1. Das Überwurfteil 21 weist eine Durchführung für den isolierenden Kontakthalter 24 des beweglichen Kontaktapparates 8 auf. Der Kontakthalter 24 des beweglichen Kontaktapparates 8 ist längsverschieblich in der Durchführung aufgenommen, so dass er elektrisch gegen die Innenwand der druckfesten Kammer isoliert ist.Back to 1 , The cap part 21 has a passage for the insulating contact holder 24 of the movable contact apparatus 8th on. The contact holder 24 of the movable contact apparatus 8th is longitudinally slidably received in the bushing, so that it is electrically isolated from the inner wall of the flameproof chamber.

Das Grundteil 20 und das Überwurfteil 21 sind druckfest über ein Schraubgewinde 23 miteinander verschraubt. Sie können auch zusammengesteckt werden, wobei ein in das Grundteil 20 eingelassener Gummidichtring gegen das Überwurfteil 21 drückt und die Steckverbindung abdichtet. Ein Auseinandergehen der beiden Bauteile 20, 21 kann durch einen passgenauen Einbau in ein Gehäuse oder durch eine über die Gesamtlänge des Gerätes angeordnete Halteklammer realisiert werden.The basic part 20 and the cap part 21 are pressure resistant via a screw thread 23 screwed together. They can also be put together, with one in the basic part 20 recessed rubber sealing ring against the cap part 21 pushes and seals the connector. A divergence of the two components 20 . 21 can be realized by a fitting installation in a housing or by a arranged over the entire length of the device retaining clip.

Das Magnetsystem 204 umfasst ein Magnetjoch 1, das versehen ist mit einem feststehenden Kern 3, einer Spule 2, die in einem Isoliergehäuse 14 aufgenommen ist, und einem beweglichen Magnetanker 4. Der Magnetanker 4 ist mit dem Kontakthalter 24 fest gekoppelt, hier beispielsweise verschraubt. Bei Auftreten eines Kurzschlussstromes wird damit eine schnelle Trennung des beweglichen Kontaktes von dem festen Kontakt bewirktThe magnet system 204 includes a magnetic yoke 1 which is provided with a fixed core 3 , a coil 2 in an insulating housing 14 is included, and a movable armature 4 , The magnet armature 4 is with the contact holder 24 firmly coupled, screwed here, for example. When a short-circuit current occurs so that a rapid separation of the movable contact is effected by the fixed contact

Es ist ferner ein Gehäuseverbindungsteil 6 aus isolierendem Material vorhanden, an dessen einer Seite das Magnetjoch 1 und an dessen zweiten Seite das Überwurfteil 21 angebaut bzw. ausgebildet ist. Dadurch ist das Magnetsystem galvanisch von den Kontaktstücken getrennt. Hier ist durch Schraubgewinde 25 eine Schraubverbindung zwischen dem Magnetjoch 1 und dem Gehäuseverbindungsteil 6 auf einer Seite und zwischen dem Überwurfteil 21 auf der anderen Seite bewirkt und damit eine druckfeste und dennoch lösbare Verbindung hergestellt. Diese kann wie oben erwähnt, auch steckbar ausgeführt sein.It is also a case connector 6 made of insulating material, on one side of the magnetic yoke 1 and on the second side of the cap part 21 grown or trained. As a result, the magnet system is galvanically isolated from the contact pieces. Here is by screw thread 25 a screw connection between the magnetic yoke 1 and the housing connector 6 on one side and between the cap part 21 on the other hand causes and thus produced a flameproof, yet releasable connection. This can, as mentioned above, also be designed pluggable.

Das Gehäuseverbindungsteil 6 ist mit einem Verriegelungsmittel 17, hier auch als Schaltraste bezeichnet, versehen, welches dazu eingerichtet ist, um den beweglichen Kontakt 8 nach dessen Trennung von dem festen Kontakt 9 in der von dem festen Kontakt 9 getrennten Position zu halten.The housing connection part 6 is with a locking device 17 , here also referred to as a switching latch, provided, which is adapted to the moving contact 8th after its separation from the firm contact 9 in the of the firm contact 9 keep separate position.

Bei der Stromstärke eines Betriebsstromes im normal zulässigen Bereich bleibt der bewegliche Kontakt 8 im geschlossenen Zustand, da die Kontaktdruckfeder 11 durch ihre Fesselkraft der magnetischen Erregung des Magnetsystems entgegenwirkt.At the current strength of an operating current in the normal permissible range, the movable contact remains 8th in the closed state, as the contact pressure spring 11 counteracts the magnetic excitation of the magnetic system by their captive power.

Steht im Fehlerfall im Stromkreis ein hoher Strom, verursacht durch einen Kurzschluss, an, so wird das Magnetsystem des KMGL durch die Magnetspule 2 stark erregt. Dadurch wird der Magnetanker 4 durch das Magnetfeld in Richtung Magnetkern 3 angezogen und überwindet die Fesselkraft der Kontaktdruckfeder 11 so dass sich der bewegliche Kontakt 8 schlagartig öffnet, da der Magnetanker 4 mit dem beweglichen Kontaktapparat 8 über den Kontakthalter 24 verbunden ist. Beim Trennen der Kontaktstücke wird der Kontakthalter 24 nach oben in Pfeilrichtung A verschoben.If, in the event of a fault, there is a high current in the circuit caused by a short circuit, the magnetic system of the KMGL will be replaced by the magnetic coil 2 very excited. This will be the armature 4 through the magnetic field towards the magnetic core 3 attracted and overcomes the bondage force of the contact pressure spring 11 so that the movable contact 8th abruptly opens, as the armature 4 with the movable contact apparatus 8th over the contact holder 24 connected is. When separating the contact pieces of the contact holder 24 moved upward in the direction of arrow A.

Die Kontaktapparate 8, 9 befinden sich in der geschlossenen Druckkammer 16. Durch einen anstehenden Kurzschlussstrom entsteht ein Lichtbogen und daraus folgend ein Druck. Durch diesen schnell ansteigenden Druck wird der Lichtbogen eingeschnürt und letztendlich gelöscht.The contact devices 8th . 9 are in the closed pressure chamber 16 , An impending short-circuit current causes an arc and consequent pressure. Due to this rapidly increasing pressure, the arc is constricted and finally erased.

Das Prinzip beruht darauf, dass durch den immer größer werdenden Druck der Widerstand und die Lichtbogenspannung des Lichtbogens so hoch ansteigt, bis der Kurzschlussstrom 0 A beträgt und damit der Lichtbogen erlischt.The principle is based on the fact that the ever-increasing pressure increases the resistance and the arc voltage of the arc until the short-circuit current is 0 A and the arc extinguishes.

Da sich während der Kurzschlussstrombegrenzung ein Druck in der druckfesten Kammer aufbaut, bleibt dieser auch nach der Abschaltung bestehen und gewissermaßen in der druckfesten Kammer gespeichert. Daher ist es vorteilhaft, ein Ventil in die Druckkammer zu integrieren, um diesen Druck schnell wieder abbauen zu können. Dies ist in den Figuren nicht dargestellt, könnte aber zusätzlich vorhanden sein.Since a pressure builds up in the pressure-resistant chamber during the short-circuit current limitation, this remains even after the shutdown and, so to speak, stored in the flameproof chamber. Therefore, it is advantageous to integrate a valve in the pressure chamber in order to reduce this pressure quickly again. This is not shown in the figures, but could also be present.

Mit dem Aufbau und Halten des Druckes in der druckfesten Kammer wird eine Offenhaltungsfunktion bereits realisiert. Dennoch ist es vorteilhaft, ein zusätzliches Verriegelungsmittel 17 vorzusehen.With the construction and holding of the pressure in the pressure-resistant chamber a hold-open function is already realized. Nevertheless, it is advantageous to have an additional locking means 17 provided.

Während des erregten Zustandes des Magnetsystems 1, 2, 3, 4, 14 im geöffneten Zustand der Kontaktstellen wird die den beweglichen Kontaktapparat 8 umgebende Isolierung, gebildet durch den Kontakthalter 24, an der Oberfläche einer stufenförmigen Ausnehmung gegen eine dieser gegenüberliegende, korrespondierende Stufe in dem Überwurfteil 21 gedrückt, wobei sich an dieser Stehe zwischen dem Kontakthalter 24 und dem Überwurfteil 21 ein Dichtring 12 befindet. Dadurch ist gewährleistet, dass während der Lichtbogenlöschung der Druck aus der druckfesten Kammer 16 nicht entweichen kann.During the excited state of the magnet system 1 . 2 . 3 . 4 . 14 in the opened state of the contact points becomes the movable contact apparatus 8th surrounding insulation formed by the contact holder 24 , on the surface of a step-shaped recess against an opposite, corresponding step in the cap part 21 pressed, being at this stand between the contact holder 24 and the cap part 21 a sealing ring 12 located. This ensures that during arc quenching the pressure from the pressure-tight chamber 16 can not escape.

Durch die bei der offenen Kontaktstellung entstehende Verrastung der Schaltraste 17 in einem Loch oder einer Nut 18 in der Seitenwand des Kontakthalters 24 kann dieser nach Verlöschen des Lichtbogens und Abklingen des Kurzschlussstromes nicht mehr in die geschlossene Stellung zurückfallen, sondern erst nach dem Lösen der Schaltraste 17. Die Betätigung der Schaltraste 17 kann durch einen Kraftspeicher, welcher ein federelastisches Element oder eine Feder sein kann, erfolgen.By the resulting in the open contact position locking the shift latch 17 in a hole or a groove 18 in the side wall of the contact holder 24 this can no longer fall back into the closed position after extinction of the arc and decay of the short-circuit current, but only after the release of the shift latch 17 , The actuation of the shift latch 17 can be done by an energy storage, which may be a resilient element or a spring.

Das Lösen der Schaltraste könnte aber auch durch ein Bimetall erfolgen, welches wie bei einem selektiven Leitungsschutzschalter durch einen energiebegrenzten Nebenstromkreis erwärmt wird. Dadurch kann der KMGL nicht nur als Kurzschlussstrombegrenzendes, wie in 7 gezeigt, sondern auch als Kurzschlussstromschaltendes Schutzorgan eingesetzt werden. Diese Schaltvariante ist in dem Schaltschema der 5 und 6 gezeigt.The release of the switching paw could also be done by a bimetal, which is heated as in a selective circuit breaker by an energy-limited secondary circuit. As a result, the KMGL can not only be limited as a short-circuit current, as in 7 shown, but also used as a short-circuit current switching protection device. This switching variant is in the circuit diagram of 5 and 6 shown.

Der KMGL kann auch mit einem Schaltwerk gekoppelt bzw. ausgestattet werden, durch welches ein Schließen und Öffnen der Kontaktstellen bzw. das Trennen und Verbinden des Stromkreises auch manuell von Hand geschehen kann. Diese Schaltvariante ist in dem Schaltschema der 5 bis 7 gezeigt.The KMGL can also be coupled or equipped with a switching mechanism by which a closing and opening of the contact points or the separation and connection of the circuit can also be done manually by hand. This switching variant is in the circuit diagram of 5 to 7 shown.

Die KMGL-Baugruppe ist bevorzugt als runde oder zylinderförmige Bauform ausgeführt. Joch, Kern und Anker bestehen beispielsweise aus Eisen. Der Kontakthalter 24 besteht beispielsweise aus einem isolierenden, temperaturfesten Kunststoff. Das Überwurfteil 21 besteht beispielsweise aus Messing. Die beweglichen Kontaktstücke und die festen Kontaktstücke können beispielsweise aus Konstantan bestehen. Häufig werden z. B. Kontaktplättchen aus Silber mit Kohle versetzt verwendet, z. B. AgC3..4 usw., aber auch andere.The KMGL module is preferably designed as a round or cylindrical design. The yoke, core and anchor are made of iron, for example. The contact holder 24 consists for example of an insulating, temperature-resistant plastic. The cap part 21 For example, it is made of brass. The movable contact pieces and the fixed contact pieces may for example consist of constantan. Often z. B. contact plate made of silver mixed with carbon used, for. B. AgC3..4 etc., but also others.

Die 4c zeigt in vergrößerter schematischer Darstellung im Längsschnitt die Ausführung des festen und beweglichen Kontaktapparates mit einer Vierfach-Kontaktstelle, in einer Position, bei der die Kontaktstücke sich gerade voneinander entfernen.The 4c shows in an enlarged schematic representation in longitudinal section the execution of the fixed and movable contact apparatus with a four-point contact point, in a position in which the contacts are just away from each other.

Die 4a zeigt eine Draufsicht in Pfeilrichtung P' (siehe 4c) auf die dem beweglichen Kontaktapparat 9 (siehe 1) zugewandte Schmalseite des Kontakthalters 24. Man erkennt vier bewegliche Kontaktstücke 82', 82'', 83', 83'', die in etwa in einem Viereck angeordnet sind. Man erkenn ferner eine erste, in das Isolierteil 24, das den Kontakthalter für den beweglichen Kontaktapparat bildet, eingebettete Kontaktbrücke 81', die die Kontaktstücke 82' und 82'' verbindet, sowie eine zweite, in das Isolierteil 24, eingebettete bewegliche Kontaktbrücke 81'', die die beweglichen Kontaktstücke 83' und 83'' verbindet. Ferner erkennt man eine in eine entsprechende kreuzschlitzförmige Ausnehmung eingefügte kreuzförmige Trennwand mit zwei senkrecht zueinander angeordneten Wandteilen 31, 31'. 4b zeigt eine entsprechende Draufsicht in Pfeilrichtung O', siehe 4c. Die kreuzförmige Trennwand 31, 31' stellt sicher, dass sich die vier entstehenden Teillichtbögen nicht vereinigen können.The 4a shows a plan view in the direction of arrow P '(see 4c ) on the movable contact apparatus 9 (please refer 1 ) facing narrow side of the contact holder 24 , You can see four moving contacts 82 ' . 82 '' . 83 ' . 83 '' , which are arranged approximately in a square. It also recognizes a first, in the insulating part 24 , which forms the contact holder for the movable contact apparatus, embedded contact bridge 81 ' that the contact pieces 82 ' and 82 '' connects, as well as a second, in the insulating part 24 , embedded moving contact bridge 81 '' containing the moving contact pieces 83 ' and 83 '' combines. Furthermore, one recognizes an inserted into a corresponding cross-slot-shaped recess cross-shaped partition with two mutually perpendicular wall parts 31 . 31 ' , 4b shows a corresponding plan view in the direction of arrow O ', see 4c , The cruciform partition 31 . 31 ' ensures that the four resulting partial arcs can not unite.

Die 3a zeigt eine Draufsicht in Pfeilrichtung P' (siehe 3c) auf die dem Kontaktapparat 24 zuweisende Seite des Isolierteils 30. Man erkennt vier bewegliche Kontaktstücke 91', 91'', 92', 92''. Man erkennt ferner eine feste Kontaktbrücke 93, die die festen Kontaktstücke 91' und 92' verbindet.The 3a shows a plan view in the direction of arrow P '(see 3c ) on the contact apparatus 24 facing side of the insulating part 30 , You can see four moving contacts 91 ' . 91 '' . 92 ' . 92 '' , It also recognizes a fixed contact bridge 93 holding the solid contact pieces 91 ' and 92 ' combines.

Die 3b zeigt eine Draufsicht in Pfeilrichtung O' (siehe 3c) auf die dem Kontaktapparat 24 zuweisende Seite des Isolierteils 30. Man erkennt die vier beweglichen Kontaktstücke 91', 91'', 92', 92''. Man erkennt ferner die kreuzförmige Trennwand mit den beiden senkrecht zueinander angeordneten Wandteilen 31, 31', die an dem Isolierteil 30 ausgebildet ist.The 3b shows a plan view in the direction of arrow O '(see 3c ) on the contact apparatus 24 facing side of the insulating part 30 , You can see the four moving contacts 91 ' . 91 '' . 92 ' . 92 '' , It also recognizes the cross-shaped partition with the two mutually perpendicular wall parts 31 . 31 ' attached to the insulating part 30 is trained.

Die 3c zeigt im Längsschnitt die dem Kontaktapparat 24 zuweisende Seite des Isolierteils 30 gemäß der Ausführungsform nach 3a und b.The 3c shows in longitudinal section that the contact apparatus 24 facing side of the insulating part 30 according to the embodiment according to 3a and b.

In 4c ist weiter dargestellt, dass die beweglichen Kontaktstücke, hier sichtbar nur die Kontaktstücke 82' und 83', durch zweite Kontaktdruckfedern 94, 94' federnd gegen die festen Kontaktstücke, hier sichtbar nur die Kontaktstücke 91', 92', gedrückt werden, wenn die Kontaktstellen geschlossen sind, und somit eine sichere Kontaktierung gewährleisten. Die zweiten Kontaktdruckfedern 94, 94' stützen sich hier an dem Kontakthalter 24 ab.In 4c is further shown that the movable contact pieces, visible here only the contact pieces 82 ' and 83 ' , by second contact springs 94 . 94 ' resilient against the fixed contacts, visible only the contacts 91 ' . 92 ' , are pressed when the contact points are closed, thus ensuring a secure contact. The second contact springs 94 . 94 ' are based here on the contact holder 24 from.

Bei geschlossenen Kontakten fließt der Strom nun ankommend von der Verbindungsleitung 13 über das feste Kontaktstück 92'' und das bewegliche Kontaktstück 82'', weiter über die bewegliche Kontaktbrücke 81' zum beweglichen Kontaktstück 82' und von dort zum festen Kontaktstück 92', von dort über die feste Kontaktbrücke 93 zu dem festen Kontaktstück 91' und weiter zu dem beweglichen Kontaktstück 83', über die bewegliche Kontaktbrücke 81'' zu dem beweglichen Kontaktstück 83'' und schließlich über das feste Kontaktstück 91'' und die Leitung 5' wieder weg von dem KMGL. Der Stromfluss teilt sich also auf vier Kontaktstellen auf, bei einer Kontaktöffnung entstehen vier Teil-Lichtbögen.With closed contacts, the current now flows in from the connection line 13 over the fixed contact piece 92 '' and the movable contact piece 82 '' , continue via the movable contact bridge 81 ' to the movable contact piece 82 ' and from there to the solid contact piece 92 ' , from there via the fixed contact bridge 93 to the fixed contact piece 91 ' and on to the movable contact piece 83 ' , via the movable contact bridge 81 '' to the movable contact piece 83 '' and finally via the fixed contact piece 91 '' and the line 5 ' again away from the KMGL. The current flow is therefore divided into four contact points, with a contact opening four partial arcs.

Selbstverständlich können aufgrund von naheliegenden Überlegungen und der Grundlage der in der Erfindung offenbarten Prinzipien auch Anordnungen mit mehr als vier Kontaktstellen geschaffen werden.Of course, due to obvious considerations and the basis of the principles disclosed in the invention, arrangements with more than four contact points can also be provided.

Es werde nun die 5 betrachtet. Diese zeigt ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes 200, welches als nicht selektiver Leitungsschutzschalter ausgelegt ist. Das Gerät 200 hat ein Gehäuse 201, in dessen innerem zwischen einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme 202, 203 ein Hauptstrompfad durch einen KMGL fließt, wie er oben im Zusammenhang mit den 4 und 5 beschrieben wurde. Man erkennt schematisch das Druckkammergehäuse 10, die Kontaktstelle mit dem beweglichen Kontakt 8, das Magnetsystem 204, die Schaltraste 17 und deren Wirkverbindungslinie 205 zu dem beweglichen Kontakt 8.It will now be the 5 considered. This shows a circuit diagram of a service switching device according to the invention 200 , which is designed as a non-selective circuit breaker. The device 200 has a housing 201 , in the inner between a first and a second terminal 202 . 203 a main current path flows through a KMGL, as described above in connection with the 4 and 5 has been described. It can be seen schematically the pressure chamber housing 10 , the contact point with the moving contact 8th , the magnet system 204 , the shift rattle 17 and their operative connection line 205 to the moving contact 8th ,

Das Installationsschaltgerät 200 ist mit einem Schaltwerk 206 versehen, das von einem Bedienhebel 207 betätigt werden kann, wobei das Schaltwerk 206 über eine erste Wirkverbindungslinie 208 mit dem Verriegelungsmittel 17 zu dessen Entriegelung verbunden ist. Weiter ist das Schaltwerk 206 über eine zweite Wirkverbindungslinie 209 mit dem beweglichen Kontakt 8 zu dessen Öffnung verbunden.The service switching device 200 is with a rear derailleur 206 provided by a control lever 207 can be operated, the rear derailleur 206 via a first operative connection line 208 with the locking means 17 connected to the unlocking. Next is the rear derailleur 206 via a second operative connection line 209 with the moving contact 8th connected to the opening.

Es werde nun die 6 betrachtet. Diese zeigt ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes 200a, welches als selektiver Leitungsschutzschalter ausgelegt ist. Zusätzlich zu den Komponenten, die schon in der Ausführungsform nach 5 gezeigt sind, ist hier noch ein Nebenstrompfad vorhanden, umfassend eine Reihenschaltung aus einem Strombegrenzungswiderstand 210, einem Thermobimetallaktor 211 und einer Nebenkontaktstelle 212, die parallel zu der Kontaktstelle 8, 9 geschaltet ist, wobei der Thermobimetallaktor 211 über eine dritte Wirkverbindungslinie 213 mit dem Schaltwerk 206 und das Schaltwerk 206 über eine vierte Wirkverbindungslinie 214 mit der Nebenkontaktstelle 212 verbunden ist, wobei beim Öffnen der Kontaktstelle 8, 9 der Strom in den Nebenstrompfad kommutiert und nach einer durch den Wert des Strombegrenzungswiderstandes 210 festlegbaren Verzögerungszeit der Thermobimetallaktor 211 auf das Schaltwerk 206 zum Öffnen der Nebenkontaktstelle 212 und zum Entriegeln des Verriegelungsmittels 17 einwirkt. Damit ist ein selektives Abschalten eines Kurzschlussstromes bewirkt, d. h., der Strom wird im Kurzschlussfall nicht sofort abgeschaltet, sondern über den Nebenstrompfad noch eine Weile lang strombegrenzt fließen lassen, um nachgeordneten Schutzschaltern die Möglichkeit zu geben, den Kurzschluss ihrerseits abzuschalten. Erst wenn dies innerhalb der festlegbaren Verzögerungszeit nicht geschieht, öffnet auch der Nebenkontakt und der Stromfluss ist vollends unterbrochen.It will now be the 6 considered. This shows a circuit diagram of a service switching device according to the invention 200a , which is designed as a selective circuit breaker. In addition to the components already in the embodiment according to 5 are shown here is still a Nebenstrompfad present, comprising a series circuit of a current limiting resistor 210 , a thermostatic bimetallic actuator 211 and a secondary contact point 212 parallel to the contact point 8th . 9 is switched, wherein the bimetallic actuator 211 via a third active connection line 213 with the rear derailleur 206 and the rear derailleur 206 over a fourth operative connection line 214 with the secondary contact point 212 is connected, wherein when opening the contact point 8th . 9 the current commutates into the subcurrent path and, according to one, by the value of the current limiting resistor 210 definable delay time of the bimetallic actuator 211 on the rear derailleur 206 for opening the secondary contact point 212 and for unlocking the locking means 17 acts. This causes selective switching off of a short-circuit current, ie the current is not switched off immediately in the event of a short circuit, but allowed to flow current-limited over the secondary current path for a while, in order to enable upstream circuit breakers to switch off the short circuit. Only if this does not happen within the definable delay time, the auxiliary contact opens and the current flow is completely interrupted.

Es werde nun 7 betrachtet. Diese zeigt ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes 200b, welches als Kurzschlussstrombegrenzer ausgelegt ist. Es ist keine Schaltraste 17 vorhanden. Damit kann die Kontaktstelle nicht dauerhaft offengehalten werden. Der KMGL 100 wirkt als reiner Kurzschlussstrombegrenzer. It will be now 7 considered. This shows a circuit diagram of a service switching device according to the invention 200b , which is designed as a short circuit current limiter. It is not a shift rattle 17 available. Thus, the contact point can not be kept permanently open. The KMGL 100 acts as a pure short-circuit current limiter.

Die vorliegende Erfindung soll selbstverständlich auch beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen umfassen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.Of course, the present invention is also intended to include any combination of preferred embodiments as well as individual design features or refinements, unless they are mutually exclusive.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Magnetjochyoke
22: Magnetspulesolenoid
33: Magnetkernmagnetic core
44: Magnetankerarmature
55: Zuleitungsupply
5'5 ': Abgangsleitungoutgoing line
66: GehäuseverbindungsteilHousing connecting part
88th: beweglicher Kontaktapparatmovable contact apparatus
99: feststehender Kontaktapparatfixed contact apparatus
1010: DruckkammergehäusePressure chamber housing
1111: KontaktdruckfederContact pressure spring
1212: Dichtring zur Abdichtung DruckkammerSealing ring for sealing pressure chamber
1313: elektrische Verbindungsleitungelectrical connection line
1414: Isoliergehäuse der MagnetspuleInsulating housing of the solenoid
1616: druckfeste Kammerpressure-resistant chamber
1717: Verriegelungsmittellocking means
1818: Loch für die Aufnahme der Schaltraste im geöffneten ZustandHole for receiving the shift latch in the open state
2020: Grundteilbase
2121: ÜberwurfteilHasp
2323: Schraubgewindescrew thread
2424: Kontakthaltercontact holder
2525: Schraubgewindescrew thread
3030: IsolierteilInsulation
3131: isolierende Trennwandinsulating partition
8181: KontaktbrückeContact bridge
82, 82', 82''82, 82 ', 82' ': bewegliches Kontaktstückmovable contact piece
83, 83', 83''83, 83 ', 83' ': bewegliches Kontaktstückmovable contact piece
91, 91', 91''91, 91 ', 91' ': feststehendes Kontaktstückfixed contact piece
92, 92', 92''92, 92 ', 92' ': feststehendes Kontaktstückfixed contact piece
9393: feste Kontaktbrückefixed contact bridge
94, 94'94, 94 ': zweite Kontaktdruckfeder second contact pressure spring
9696: erstes Anschlussstückfirst connection piece
9797: zweites Anschlussstücksecond connector
100100: KMGL KMGL
200, 200a, 200b200, 200a, 200b: Installationsschaltgerät Service switching device
201201: Gehäuse casing
202, 203202, 203: Anschlussklemmeterminal
204204: Magnetsystem magnet system
205205: Wirkverbindungslinie Operatively connected line
207207: Bedienhebel operating lever
208208: erste Wirkverbindungslinie first operative connection line
209209: zweite Wirkverbindungslinie second operative connection line
210210: Strombegrenzungswiderstand Current limiting resistor
211211: Thermobimetallaktor Thermobimetallaktor
212212: Nebenkontakt Apart Contact
213213: dritte Wirkverbindungslinie third active connection line
214214: vierte Wirkverbindungslinie fourth operative connection line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010053229 A1 [0004, 0005]
DE 102020053229 A1 [0004, 0006]

Claims

Installation switching device ( 200 ) with a housing ( 201 ), with a contact point ( 8th . 9 ) containing at least one fixed ( 9 ) and at least one movable ( 8th ) Contact apparatus, and with a magnet system ( 204 ), which in the case of a short-circuit current, the contact point ( 8th . 9 ), creating an arc between the fixed and the movable contact apparatus ( 8th . 9 ), the contact point ( 8th . 9 ) inside a pressure-tight chamber ( 16 ) is arranged so that due to a caused by the arc pressure increase inside the pressure-resistant chamber ( 16 ) causes the arc to extinguish, characterized in that the movable contact apparatus ( 8th ) as a contact bridge ( 81 ) with at least two movable contact pieces ( 82 . 83 ), wherein the contact bridge ( 81 ) at least two fixed contact pieces ( 91 . 92 ) so that the arc is divided into at least two partial arcs.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the pressure-resistant chamber ( 16 ) a pressure chamber housing ( 10 ), in whose interior an insulating part ( 30 ), wherein the insulating part ( 30 ) the solid contact ( 9 ) wearing.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 2, characterized in that a movable contact holder ( 24 ) made of insulating material in the pressure-resistant chamber ( 16 protruding, wherein the movable contact holder ( 24 ) the movable contact apparatus ( 8th ) wearing.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 3, characterized in that the pressure chamber housing ( 10 ) a basic part ( 20 ) and with this pressure-resistant connected cap part ( 21 ), wherein the insulating part ( 30 ) in the basic part ( 20 ), and wherein the cap part ( 21 ) a passage for the movable contact holder ( 24 ) having.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 4, characterized in that the basic part ( 20 ) and the cap part ( 21 ) are bolted together pressure resistant.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the magnet system ( 204 ) a magnetic yoke ( 1 ) formed with a fixed magnetic core ( 3 ), a magnetic coil ( 2 ) and a movable magnet armature ( 4 ), wherein the magnet armature ( 4 ) with the movable contact holder ( 24 ) is firmly coupled, so that when a short-circuit current occurs, a rapid separation of the movable contact apparatus ( 8th ) from the fixed contact apparatus ( 9 ) against the restoring force of a contact pressure spring ( 11 ) is effected.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 6, characterized in that a housing connection part ( 6 ) is made of insulating material, on one side of the magnetic yoke ( 1 ) and on the second side of the cap part ( 21 ) is trained.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 6, characterized in that the housing connection part ( 6 ) with a locking means ( 17 ), which is adapted to the movable contact apparatus ( 8th ) after its separation from the fixed contact apparatus ( 9 ) in the fixed contact apparatus ( 9 ) to hold a separate position.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the fixed contact pieces ( 91 . 92 ) by an insulating partition ( 31 ) and the movable contact pieces ( 82 . 83 ) by an insulating partition ( 31 ) are separated to prevent unification of the partial arcs.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the movable contact apparatus ( 8th ) with two contact bridges ( 81 ' . 81 '' ) with four movable contact pieces ( 82 ' . 82 '' . 83 ' . 83 '' ), wherein a first contact bridge ( 81 ' ) two first fixed contact pieces ( 91 ' . 91 '' ), and wherein a second contact bridge ( 81 '' ) two further fixed contact pieces ( 92 ' . 92 '' ), and wherein one of the first fixed contact pieces ( 91 ' ) via a fixed contact bridge ( 93 ) with one of the other fixed contact pieces ( 92 ' ), so that the arc is divided into four partial arcs.

Installation switching device ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the movable contact pieces ( 82 ' . 83 ' . 82 '' . 83 '' ) on the movable contact apparatus ( 8th ) movable or by means of second contact pressure springs ( 94 . 94 ' ) are pressurized to ensure a secure contact on all fixed contacts ( 92 ' . 92 '' . 91 ' . 91 '' ) to effect.