Die Erfindung betrifft ein Gleichstromschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a DC switching device according to the preamble of claim 1.
Es sind Schaltgeräte zum Schalten von Gleichströmen an sich bekannt. Jedoch war die Anwendung von Gleichstrom über lange Zeit in der Regel auf den Kleinleistungsbereich beschränkt, in welchem kaum Probleme beim Schalten der Gleichströme auftraten. There are switching devices for switching DC currents known per se. However, the use of direct current for a long time was usually limited to the low power range in which there were hardly any problems in switching the direct currents.
Seit der Verbreitung von Fotovoltaikanwendungen sowie leistungsstarker Batterie-Back-up-Systeme für EDV-Serveranlagen ist es erforderlich auch Gleichströme, Gleichspannungen höherer Spannung und Leistung zu Schalten. Dabei haben sich die bekannten Wechselstromschaltgeräte als in vielen Belangen ungeeignet erwiesen. So kann es etwa beim Schalten von Gleichströmen mit einem Wechselstromschalter selbst bei Spannungen und Strömen weit unter den maximalen Wechselstrom-Leistungsgrenzen des betreffenden Wechselstromschalters zu dessen Totalverlust kommen. Dies kann in weiterer Folge, neben dem Ausfall einer elektrischen Anlage, auch zu einem Brand führen. Since the spread of photovoltaic applications as well as powerful battery back-up systems for computerized server systems, it is also necessary to switch DC currents, DC voltages of higher voltage and power. The known AC switchgear have proved unsuitable in many respects. For example, when switching DC currents with an AC switch, even at voltages and currents far below the maximum AC power limits of the AC switch concerned, it can result in its total loss. As a result, in addition to the failure of an electrical system, this can also lead to a fire.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Gleichstromschaltgerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, und mit welchem Gleichströme hoher Leistung sicher geschaltet werden können. The object of the invention is therefore to provide a DC switching device of the type mentioned, with which the mentioned disadvantages can be avoided, and with which DC currents high power can be switched safely.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht. This is achieved by the features of claim 1 according to the invention.
Dadurch kann ein Gleichstromschaltgerät geschaffen werden, welches ein hohes Schaltvermögen bei Gleichströmen aufweist, und welches daher dazu geeignet ist, Gleichströme hoher Leistung zu schalten. Ein derartiges Gleichstromschaltgerät weist eine hohe Sicherheit, insbesondere gegen thermische Zerstörung auf. Thereby, a DC switching device can be provided, which has a high switching capacity at DC currents, and which is therefore suitable for switching DC currents of high power. Such a DC switching device has a high level of security, in particular against thermal destruction.
Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. The subclaims relate to further advantageous embodiments of the invention.
Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten. It is hereby expressly referred to the wording of the claims, whereby the claims at this point are incorporated by reference into the description and are considered to be reproduced verbatim.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen eine lediglich bevorzugte Ausführungsform beispielhaft dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt: The invention will be further described with reference to the accompanying drawings, in which a merely preferred embodiment is shown by way of example. Showing:
1 eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Gleichstromschaltgeräts in teilweise geschnittener Ansicht im Aufriss; 1 a particularly preferred embodiment of a DC switching device in a partially sectioned view in elevation;
2 die Lichtbogenlöschanordnung für ein Gleichstromschaltgerät gemäß 1 in axonometrischer Darstellung; 2 the arc extinguishing arrangement for a DC switching device according to 1 in axonometric representation;
3 ein Detail aus 1 im Schnitt; 3 a detail from 1 on average;
4 ein weiteres Detail aus 1 in einem ersten Zustand des Lichtbogens; und 4 another detail 1 in a first state of the arc; and
5 ein weiteres Detail aus 1 in einem zweiten Zustand des Lichtbogens. 5 another detail 1 in a second state of the arc.
Die 1 bis 5 zeigen eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Gleichstromschaltgeräts 1, bzw. Teile einer Lichtbogenlöschanordnung 6 eines solchen Gleichstromschaltgeräts 1, wobei das Gleichstromschaltgerät 1 wenigstens einen elektrischen Eingang 2 sowie wenigstens einen elektrischen Ausgang 3 aufweist, sowie mit wenigstens einem ersten Schaltkontakt 4 und einer beweglichen Schaltbrücke 20, wobei das Gleichstromschaltgerät 1 weiters eine Lichtbogenlöschanordnung 6 aufweist, wobei die Lichtbogenlöschanordnung 6 wenigstens eine erste Lichtbogenlöschkammer 7 aufweist, welche eine Mehrzahl an Löschblechen 9 aufweist, wobei wenigstens ein erstes Löschblech 27 der Löschbleche 9 derart geformt, insbesondere derart gebogen, ist, dass auf – durch einen Schaltvorgang verursachte – Lichtbögen 11, in der ersten Lichtbogenlöschkammer 7, eine Lorentzkraft 12 in Richtung der Löschbleche 9 wirkt. The 1 to 5 show a particularly preferred embodiment of a DC switching device 1 or parts of an arc extinguishing arrangement 6 such a DC switching device 1 , wherein the DC switching device 1 at least one electrical input 2 and at least one electrical output 3 has, as well as with at least a first switching contact 4 and a movable switching bridge 20 , wherein the DC switching device 1 furthermore an arc extinguishing arrangement 6 wherein the arc extinguishing arrangement 6 at least a first arc quenching chamber 7 which has a plurality of quenching plates 9 having at least a first arc splitter 27 the quenching plates 9 shaped, in particular bent in such a way is that on - caused by a switching operation - arcs 11 in the first arc quenching chamber 7 , a Lorentz force 12 in the direction of the quenching plates 9 acts.
Dadurch kann ein Gleichstromschaltgerät 1 geschaffen werden, welches ein hohes Schaltvermögen bei Gleichströmen aufweist, und welches daher dazu geeignet ist, Gleichströme hoher Leistung zu schalten. Ein derartiges Gleichstromschaltgerät 1 weist eine hohe Sicherheit, insbesondere gegen thermische Zerstörung auf. This can be a DC switching device 1 can be created, which has a high switching capacity at DC currents, and which is therefore suitable to switch DC currents of high power. Such a DC switching device 1 has a high security, especially against thermal destruction.
Die gegenständliche Erfindung betrifft Schaltgeräte, welche für das Schalten von Gleichströmen vorgesehen und speziell ausgebildet sind. Insbesondere betrifft die Erfindung Gleichstromschaltgeräte 1, welche zum bestimmungsgemäßen Schalten hoher Spannungen im Bereich mehrerer Hundert Volt, etwa 600V Betriebsspannung, sowie von Strömen im zweistelligen Amperebereich vorgesehen und ausgebildet sind. The subject invention relates to switching devices, which are provided for the switching of direct currents and specially designed. In particular, the invention relates to DC switching devices 1 , which are intended and designed for the intended switching high voltages in the range of several hundred volts, about 600V operating voltage, as well as currents in the two-digit ampere range.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform eines Gleichstromschaltgeräts 1 mit einer einzelnen Schaltstrecke näher beschrieben. Es können aber auch Ausführungen mit mehreren parallelen Schaltstrecken, daher schaltbaren Strompfaden, vorgesehen sein. The invention will be explained below with reference to a preferred embodiment of a DC switching device 1 described in detail with a single switching path. However, it is also possible to provide designs with a plurality of parallel switching paths, therefore switchable current paths.
Ein gegenständliches Gleichstromschaltgerät 1 weist einen elektrischen Eingang 2 sowie einen elektrischen Ausgang 3 auf, welche bevorzugt als Schraubklemmen ausgebildet sind, wie auch in 1 dargestellt. Weiters weist das Gleichstromschaltgerät 1 ein Isolierstoffgehäuse auf. An objective DC switching device 1 has an electrical input 2 as well as an electrical outlet 3 on, which are preferably designed as screw terminals, as well as in 1 shown. Furthermore, the DC switching device 1 an insulating material on.
Das Gleichstromschaltgerät 1 weist in dessen dargestellten und bevorzugten Ausführungsform eine einzelne Schaltstrecke auf, wobei jedoch eine doppelte Unterbrechung dieser einzelnen Schaltstrecke vorgesehen ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Gleichstromschaltgerät 1 neben dem ersten Schaltkontakt 4 weiters einen zweiten Schaltkontakt 5 aufweist, welche beide gehäusefest angeordnet sind, und durch eine bewegliche Schaltbrücke 20 elektrisch leitend verbunden werden können, wodurch ein elektrisch leitender Strompfad vom Eingang 2 zum Ausgang 3 gebildet wird. Dabei ist vorgesehen, dass die Stellung der Schaltbrücke 20 durch den Schalthebel 19 manuell steuerbar ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Schalthebel 19 über ein Sprungeinschaltwerk auf die Schaltbrücke 20 wirkt, um ein sprunghaftes Öffnen und Schließen der Schaltstrecke zu erreichen. Es kann auch vorgesehen sein, das gegenständliche Gleichstromschaltgerät 1 als sog. Selbstschalter auszuführen, welches einen oder mehrere Auslöser, etwa einen Überstromauslöser und/oder einen Kurzschlussauslöser aufweist. Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass das Gleichstromschaltgerät 1 ein Schaltschloss aufweist, insbesondere bei Ausführung des Selbigen als Selbstschalter. The DC switching device 1 has in its illustrated and preferred embodiment, a single switching path, but a double interruption of this single switching path is provided. It is preferably provided that the DC switching device 1 next to the first switching contact 4 further a second switching contact 5 has, which are both fixed to the housing, and by a movable switching bridge 20 electrically conductive, whereby an electrically conductive current path from the input 2 to the exit 3 is formed. It is envisaged that the position of the switching bridge 20 through the gear lever 19 manually controllable. It is preferably provided that the shift lever 19 via a snap-action mechanism on the switching bridge 20 acts to achieve a sudden opening and closing of the switching path. It can also be provided, the subject DC switching device 1 to perform as a so-called self-switch, which has one or more triggers, such as an overcurrent release and / or a short-circuit release. Furthermore, it is preferably provided that the DC switching device 1 having a switching mechanism, in particular in execution of the same as a self-switch.
Es sind auch – nicht dargestellte – Ausführungen gegenständlicher Gleichstromschaltgeräte 1 vorgesehen, welche neben dem ersten Schaltkontakt 4 lediglich die bewegliche Schaltbrücke 20 aufweisen, welche – etwa durch einen flexiblen Leiter – mit dem Ausgang 3 verbunden ist, um derart einen Strompfad durch das Gleichstromschaltgerät 1 zu bilden. There are also - not shown - versions representational DC switching devices 1 provided, which next to the first switching contact 4 only the movable switching bridge 20 have, which - for example by a flexible conductor - with the output 3 is connected to such a current path through the DC switching device 1 to build.
Bei geschlossenen Schaltkontakten erfolgt der Stromfluss durch das dargestellte Gleichstromschaltgerät 1 vom elektrischen Eingang 2 zum ersten Schaltkontakt 4, von diesem über die Schaltbrücke 20 zum zweiten Schaltkontakt 5 und von diesem weiter zum elektrischen Ausgang 3. Wenngleich die Schaltbrücke 20 dabei zwei, als elektrische Kontakte ausgebildete Bereiche aufweist, um mit dem ersten Schaltkontakt 4 und dem zweiten Schaltkontakt 5 zu kontaktieren, wird diese in der Diktion der gegenständlichen Anmeldung lediglich als Schaltbrücke 20 bezeichnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass auch der erste Schaltkontakt 4 und der zweite Schaltkontakt 5 als bewegliche elektrische Kontakte ausgebildet sind. When the switch contacts are closed, the current flows through the illustrated DC switching device 1 from the electrical entrance 2 to the first switching contact 4 , from this over the jumper 20 to the second switching contact 5 and from this on to the electrical outlet 3 , Although the jumper 20 two, designed as electrical contacts areas, to the first switching contact 4 and the second switching contact 5 to contact, this is in the diction of the subject application only as a switching bridge 20 designated. It can also be provided that the first switching contact 4 and the second switching contact 5 are designed as movable electrical contacts.
Das Gleichstromschaltgerät 1 weist weiters eine Lichtbogenlöschanordnung 6 auf, um Lichtbögen 11, welche im Zuge eines Schaltvorgangs entstehen, zum Verlöschen zu bringen. Dadurch soll verhindert werden, dass aufgrund sog. „stehender“ Lichtbögen 11 weiterhin ein Stromfluss über das Gleichstromschaltgerät 1 erfolgt und zudem aufgrund der thermischen Wirkung der Lichtbögen 11 eine Beschädigung des Gleichstromschaltgeräts 1 erfolgt. Derartige Lichtbögen 11 treten insbesondere bei einem Ausschaltvorgang auf. „Ausschaltvorgang“ bezeichnet dabei das Trennen der Schaltbrücke 20 von dem ersten und zweiten elektrischen Schaltkontakt 4, 5 zum Unterbinden eines Stromflusses durch das Gleichstromschaltgerät 1. Die physikalischen Zusammenhänge beim Zünden eines Lichtbogens 11 sind im Induktionsgesetz beschriebenen. The DC switching device 1 further includes an arc extinguishing arrangement 6 on to arcs 11 , which arise in the course of a switching operation, to extinguish. This is to prevent that due to so-called "stationary" arcs 11 continue to flow through the DC switching device 1 takes place and also due to the thermal effect of the arcs 11 damage to the DC switching device 1 he follows. Such arcs 11 occur in particular during a switch-off. "Switching off" designates the separation of the switching bridge 20 from the first and second electrical switching contacts 4 . 5 to prevent current flow through the DC switching device 1 , The physical relationships when igniting an arc 11 are described in the induction law.
2 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Lichtbogenlöschanordnung 6, bei Ausbildung des Gleichstromschaltgeräts mit einem ersten und einem zweiten Schaltkontakt 4, 5. Bei der Darstellung gemäß 2 sind der erste Schaltkontakt 4 und der zweite Schaltkontakt 5 dargestellt, wobei diese jedoch ohne jede weitere Kontaktierung dargestellt sind, um lediglich deren Anordnung relativ zu den jeweiligen Lichtbogenlöschkammern 7, 8 zu veranschaulichen. Selbiges trifft auf die ebenfalls in 2 dargestellte Schaltbrücke 20 zu. 2 shows a preferred embodiment of the arc extinguishing arrangement 6 in forming the DC switching device having a first and a second switching contact 4 . 5 , In the presentation according to 2 are the first switching contact 4 and the second switching contact 5 shown, but these are shown without any further contact, only their arrangement relative to the respective arc extinguishing chambers 7 . 8th to illustrate. The same applies to the also in 2 illustrated switching bridge 20 to.
Die Lichtbogenlöschanordnung 6 weist in der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform eine erste Lichtbogenlöschkammer 7 und eine zweite Lichtbogenlöschkammer 8 auf. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die erste Lichtbogenlöschkammer 7 dem ersten Schaltkontakt 4 zugeordnet ist, und dass die zweite Lichtbogenlöschkammer 8 dem zweiten Schaltkontakt 5 zugeordnet ist, wobei auch Ausführungen mit nur einer ersten Lichtbogenlöschkammer 7 vorgesehen sind, wenn kein zweiter Schaltkontakt 5 vorhanden ist. Der Begriff „zugeordnet“ bezeichnet in diesem Zusammenhang eine Anordnung der betreffenden Lichtbogenlöschkammer 7, 8 gegenüber dem angegebenen Schaltkontakt 4, 5 in der Art, dass ein an dem Schaltkontakt 4, 5 entstehender Lichtbogen 11 seinen Weg in bzw. an die betreffende Lichtbogenlöschkammer 7, 8 findet. 2 zeigt die beiden Schaltkontakte 4, 5 im Bereich der jeweiligen Lichtbogenlöschkammer 7, 8. The arc extinguishing arrangement 6 In the illustrated preferred embodiment, it has a first arc quenching chamber 7 and a second arc quenching chamber 8th on. It is preferably provided that the first arc quenching chamber 7 the first switching contact 4 is assigned, and that the second arc quenching chamber 8th the second switching contact 5 is assigned, with also embodiments with only a first arc extinguishing chamber 7 are provided, if no second switching contact 5 is available. The term "assigned" in this context refers to an arrangement of the relevant arc quenching chamber 7 . 8th opposite the specified switching contact 4 . 5 in the way that one on the switching contact 4 . 5 emerging arc 11 his way into or to the relevant arc quenching chamber 7 . 8th place. 2 shows the two switch contacts 4 . 5 in the area of the respective arc quenching chamber 7 . 8th ,
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Lichtbogenlöschkammer 7 und die zweite Lichtbogenlöschkammer 8 in dem Gleichstromschaltgerät 1 parallel nebeneinander angeordnet sind, wie in 2 dargestellt. In the illustrated preferred embodiment, it is provided that the first arc quenching chamber 7 and the second arc quenching chamber 8th in the DC switching device 1 are arranged parallel to each other, as in 2 shown.
In der ersten Lichtbogenlöschkammer 7 und der zweiten Lichtbogenlöschkammer 8 sind jeweils eine Mehrzahl an Löschblechen 9 angeordnet. Die Löschbleche 9 sind dabei bevorzugt im Wesentlichen Normal auf die Lichtbogenlaufschiene 18 angeordnet, wobei zwischen den nebeneinander montierten Löschblechen 9 jeweils ein Abstand besteht. Jeweils wenigstens ein Löschblech 9 der ersten Lichtbogenlöschkammer 7 ist dabei mit einem Löschblech 9 der zweiten Lichtbogenlöschkammer 8 elektrisch leitend verbunden, sofern eine erste und eine zweite Lichtbogenlöschkammer 7, 8 vorgesehen sind. In the first arc quenching chamber 7 and the second arc quenching chamber 8th are each a plurality of extinguishing plates 9 arranged. The quenching plates 9 are preferably substantially normal to the arc track 18 arranged, being between the side by side mounted splitters 9 each one distance exists. In each case at least one splitter plate 9 the first arc quenching chamber 7 is doing it with a splitter plate 9 the second arc quenching chamber 8th electrically connected, provided a first and a second arc quenching chamber 7 . 8th are provided.
Die Löschbleche 9 sind bevorzugt aus einem elektrisch und magnetisch leitfähigem Metall gebildet, bevorzugt umfassend Eisen. Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Löschbleche 9 im Wesentlichen zueinander identisch ausgebildet sind. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass einzelne Löschbleche 9 größer ausgebildet sind, als der überwiegende Großteil der Löschbleche 9. Diese Löschbleche 9, welche aus dem Gesamtverbund der Löschbleche 9 herausragen, sind insbesondere in einem Bereich nächst der Bewegungsbahn der Schaltbrücke 20 angeordnet. The quenching plates 9 are preferably formed from an electrically and magnetically conductive metal, preferably comprising iron. Furthermore, it is preferably provided that the quenching plates 9 are formed substantially identical to each other. In particular, it may be provided that individual quenching plates 9 are formed larger than the vast majority of quenching plates 9 , These quenching plates 9 , which from the total composite of the quenching plates 9 protrude, are in particular in an area next to the trajectory of the switching bridge 20 arranged.
Wird – bei einem Stromfluss über das Gleichstromschaltgerät 1 – die Schaltbrücke 20 von dem ersten Schaltkontakt 4 und dem zweiten Schaltkontakt 5 weg bewegt, entsteht ein Lichtbogen 11 vom ersten Schaltkontakt 4 zur Schaltbrücke 20, sowie ein weiterer Lichtbogen 11 von der Schaltbrücke 20 zum zweiten Schaltkontakt 5. Is - at a current flow through the DC switching device 1 - the switching bridge 20 from the first switching contact 4 and the second switching contact 5 moved away, an arc is created 11 from the first switching contact 4 to the switching bridge 20 , as well as another arc 11 from the jumper 20 to the second switching contact 5 ,
Bei einer gewissen Länge der durch die Lichtbögen 11 zu überbrückenden Luftstrecke springen diese zu den Löschblechen 9 der Lichtbogenlöschkammern 7, 8 über. Es hat sich dabei gezeigt, dass die zu diesem Zeitpunkt bestehenden Lichtbögen 11 eine erstaunliche Stabilität aufweisen, und es sein kann, dass diese Lichtbögen 11 an den betreffenden Löschblechen 9, an denen sie Kontaktieren, bestehen bleiben, bis es zur thermischen Zerstörung des Gleichstromschaltgeräts 1 kommt. Dieses Problem ist in der Wechselstromtechnik in der Art nicht bekannt, da es aufgrund der ständig erfolgenden Nulldurchgänge der anliegenden Spannung schnell zu einem Verlöschen auftretender Wechselstromlichtbögen kommt. At a certain length of the arcs 11 To bridge the air gap these jump to the quenching plates 9 the arc extinguishing chambers 7 . 8th above. It has been shown that the present at this time arcs 11 have an amazing stability, and it may be that these arcs 11 at the relevant quenching plates 9 at which they contact, persist until it is used to thermally destroy the DC switching device 1 comes. This problem is not known in the AC technique in the way it comes to quickly extinguishing occurring AC arcs due to the constant zero crossings of the applied voltage.
Es ist daher vorgesehen, dass wenigstens ein erstes Löschblech 27 der Löschbleche 9 derart geformt, insbesondere derart gebogen, ist, dass auf – durch einen Schaltvorgang verursachte – Lichtbögen 11, in der ersten Lichtbogenlöschkammer 7, eine Lorentzkraft 12 in Richtung der Löschbleche 9 wirkt. Das erste Löschblech 27 ist hierbei ein Löschblech 9, welches unterschiedlich zu den anderen Löschblechen 9 ausgebildet ist. Hierdurch kann der – durch einen Schaltvorgang verursachte – Lichtbögen 11 in Richtung der Löschbleche 9 getrieben werden, wodurch die Energie des Lichtbogens 11 schnell dissipieren kann. It is therefore envisaged that at least a first arc splitter 27 the quenching plates 9 shaped, in particular bent in such a way is that on - caused by a switching operation - arcs 11 in the first arc quenching chamber 7 , a Lorentz force 12 in the direction of the quenching plates 9 acts. The first sheet metal 27 here is a splitter plate 9 which is different from the other quenching plates 9 is trained. As a result, the - caused by a switching process - arcs 11 in the direction of the quenching plates 9 be driven, reducing the energy of the arc 11 can dissipate quickly.
Insbesondere kann vorgesehen dass das erste Löschblech 27 einen Löschblechstapel der Löschbleche 9 der ersten Lichtbogenlöschkammer 7 begrenzt. Gemäß 1, 3, 4 und 5 kann vorgesehen sein, dass das erste Löschblech 27 an einem Ende des Löschblechstapel der Löschbleche 9 angeordnet ist. Das erste Löschblech 27 kann insbesondere Teil des Löschblechstapels der Löschbleche 9 sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass das erste Löschblech 27 an einem ersten Ende des Löschblechstapels der Löschbleche 9 angeordnet ist, welches erste Ende benachbart zu einer Position Schaltbrücke 20 angeordnet ist, welche Position die Schaltbrücke 20 einnimmt, wenn die Schaltbrücke 20 von den Schaltkontakten 4, 5 getrennt ist. Dadurch kann der Lichtbogen 11 gut auf das erste Löschblech 27 überspringen, wobei der Lichtbogen 11 unmittelbar nach diesem Überspringen zwischen dem Schaltkontakt 4, 5 und dem ersten Löschblech 27 ausgebildet ist. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das erste Löschblech 27 angrenzend an eine Bewegungsbahn der Schaltbrücke 20 angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das erste Löschblech 27 in der Lichtbogenlöschanordnung 6, insbesondere in der ersten Lichtbogenlöschkammer 7 und oder der zweiten Lichtbogenlöschkammer 8 an eine Bewegungsbahn der Schaltbrücke 20 angeordnet ist. Beim Öffnen der Schaltbrücke 20 bewegt sich jener Teil der Schaltbrücke 20, welcher vorgesehen ist mit dem ersten Schaltkontakt 4 und/oder dem zweiten Schaltkontakt 5 in Kontakt zu sein, entlang dieser Bewegungsbahn der Schaltbrücke 20. Bei Öffnen zieht sich der Lichtbogen 11 daher ebenfalls zunächst entlang der Bewegungsbahn der Schaltbrücke 20. Durch die Anordnung des ersten Löschbleches 27 an die Bewegungsbahn der Schaltbrücke 20 kann ein Ende des Lichtbogens 11 leicht von der Schaltbrücke 20 auf das erste Löschblech 27 überspringen. In particular, it can be provided that the first arc splitter 27 a blotter stack of quenching plates 9 the first arc quenching chamber 7 limited. According to 1 . 3 . 4 and 5 can be provided that the first splitter plate 27 at one end of the splitter stack of quenching plates 9 is arranged. The first sheet metal 27 In particular, part of the splitter stack of quenching plates 9 be. Furthermore, it can be provided that the first arc splitter 27 at a first end of the splitter stack of quenching plates 9 is arranged, which first end adjacent to a position switching bridge 20 is arranged, which position the switching bridge 20 occupies when the jumper 20 from the switch contacts 4 . 5 is disconnected. This can cause the arc 11 good on the first splitter 27 skip the arc 11 immediately after this skip between the switching contact 4 . 5 and the first quenching plate 27 is trained. Particularly preferably, it can be provided that the first arc splitter 27 adjacent to a trajectory of the switching bridge 20 is arranged. In particular, it can be provided that the first arc splitter 27 in the arc extinguishing arrangement 6 , in particular in the first arc quenching chamber 7 and or the second arc quenching chamber 8th to a trajectory of the switching bridge 20 is arranged. When opening the switching bridge 20 that part of the jumper moves 20 , which is provided with the first switching contact 4 and / or the second switching contact 5 to be in contact along this trajectory of the switching bridge 20 , When opened, the arc pulls 11 therefore also first along the trajectory of the switching bridge 20 , By the arrangement of the first quenching plate 27 to the trajectory of the switching bridge 20 can be an end to the arc 11 slightly from the jumper 20 on the first quenching plate 27 skip.
Weiters kann insbesondere vorgesehen sein, das erste Löschblech 27 eine Aufnahme 30 aufweist, und dass in der Aufnahme 30 ein Kontaktanschlagteil 31 aus Isolierstoff angeordnet ist. Der Kontaktanschlagteil 31 ist hierbei insbesondere dazu vorgesehen einen Anschlag für die Schaltbrücke 20 auszubilden, damit diese im geöffneten Zustand unmittelbar benachbart zum ersten Löschblech 27 angeordnet sein kann. Furthermore, it may be provided in particular, the first arc splitter 27 a recording 30 has, and that in the recording 30 a contact stop part 31 made of insulating material is arranged. The contact stopper part 31 This is in particular intended a stop for the switching bridge 20 form, so that in the open state immediately adjacent to the first arc splitter 27 can be arranged.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das erste Löschblech 27 u-förmig ausgebildet ist. Durch die u-förmige Ausgestaltung kann, wie in 4 dargestellt, eine besonders einfach eine Lorentzkraft 12 in Richtung der Löschbleche 9 verursacht werden. Weiters kann die lokale Feldstärke durch eine u-förmig gebogene Oberfläche gesteigert werden. Das erste Löschblech 27 kann hierbei durch den u-förmig gebogenen Bereich in einen ersten Schenkel 28 und einen zweiten Schenkel 29 unterteilt sein. In particular, it can be provided that the first arc splitter 27 is U-shaped. Due to the u-shaped configuration can, as in 4 a particularly simple Lorentz force 12 in the direction of the quenching plates 9 caused. Furthermore, the local field strength can be increased by a U-shaped curved surface. The first sheet metal 27 can in this case by the U-shaped bent portion in a first leg 28 and a second leg 29 be divided.
Weiters kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein erster Schenkel 28 des u-förmigen ersten Löschblechs 27 mit einem, auf einem elektrischen Potenzial liegenden, Teil des Gleichstromschaltgeräts 1 leitend verbunden ist. Dadurch kann ein Stromfluss des Lichtbogens 11 durch das erste Löschblech 27 abgeleitet werden. Furthermore, it can be provided in particular that a first leg 28 of the U-shaped first quenching plate 27 with a portion of the DC switching device at an electrical potential 1 is conductively connected. This can cause a current flow of the arc 11 through the first quenching plate 27 be derived.
Weiters kann dadurch auf die zusätzliche Verwendung von Magneten verzichtet werden, da das magnetische Feld, welches die Lorentzkraft 12 durch den Stromfluss des Lichbogens 11 selbst erzeugt werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass je stärker die Stromstärke des Lichtbogens 11 ist, und daher je gefährlicher der Lichtbogen 11 ist, die Stärke der Lorentzkraft 12 ebenfalls zunimmt, und der Lichtbogen 11 schnell und zuverlässig in den Löschblechen 9 gelöscht werden kann. Furthermore, it can be dispensed with the additional use of magnets, since the magnetic field, which is the Lorentz force 12 through the current flow of the Lichbogens 11 itself can be generated. Another advantage is that the stronger the current of the arc 11 is, and therefore the more dangerous the arc 11 is the strength of the Lorentz force 12 also increases, and the arc 11 fast and reliable in the quenching plates 9 can be deleted.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Schenkel 28 des u-förmigen ersten Löschblechs 27 leitend mit dem elektrischen Ausgang 3 verbunden ist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass im Wesentlichen ein Ende des ersten Schenkels 28 leitend mit dem elektrischen Ausgang 3 verbunden ist, wodurch der Stromfluss des Lichtbogens 11 zumindest zum Teil durch den ersten Schenkel 28 fließt. In particular, it can be provided that the first leg 28 of the U-shaped first quenching plate 27 conducting with the electrical outlet 3 connected is. In this case, it may in particular be provided that essentially one end of the first leg 28 conducting with the electrical outlet 3 is connected, reducing the current flow of the arc 11 at least in part through the first leg 28 flows.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der zweite Schenkel 29 des u-förmigen ersten Löschblechs 27 im Wesentlichen parallel zu einem benachbart angeordneten Löschblech 9 angeordnet ist. Dadurch kann ein planparalleler Spalt 32 zwischen dem zweiten Schenkel 29 und einem benachbart angeordneten Löschblech 9 ausgebildet werden. Hierbei wird der Lichtbogen 11 durch die Lorentzkraft 12 in den Spalt 32 gezogen, wodurch die Energie des Lichtbogens 11 gut dissipiert werden kann. Ein derartiger planparalleler Spalt 32 kann insbesondere eine Ausbreitungsrichtung 25 des Lichtbogens 11 von den Schaltkontakten 4, 5 weg verursachen. Furthermore, it can be provided that the second leg 29 of the U-shaped first quenching plate 27 essentially parallel to an adjacently arranged quenching plate 9 is arranged. This allows a plane-parallel gap 32 between the second leg 29 and an adjacent arranged quenching plate 9 be formed. This is the arc 11 by the Lorentz force 12 in the gap 32 pulled, reducing the energy of the arc 11 can be well dissipated. Such a plane-parallel gap 32 can in particular a propagation direction 25 of the arc 11 from the switch contacts 4 . 5 cause away.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Schenkel 28 und der zweite Schenkel 29 des u-förmigen ersten Löschblechs 27 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Wenn ein Ende des Lichtbogens 11 beim Ausschaltvorgang von der Schaltbrücke 20 auf das erste Löschblech 27 übergesprungen ist, kann durch diese Anordnung, wie insbesondere in 4 gezeigt, eine besonders starke Lorentzkraft 12 in Richtung der Löschbleche 9 ausgebildet werden. Furthermore, it can be provided that the first leg 28 and the second leg 29 of the U-shaped first quenching plate 27 are arranged substantially parallel to each other. When an end of the arc 11 when switching off the jumper 20 on the first quenching plate 27 can jump over, through this arrangement, as in particular 4 shown a particularly strong Lorentz force 12 in the direction of the quenching plates 9 be formed.
1 zeigt hierbei eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Gleichstromschaltgerätes 1, gemäß welcher ein Gleichstromschaltgerät 1 mit wenigstens einem elektrischen Eingang 2 sowie wenigstens einem elektrischen Ausgang 3, sowie mit wenigstens einem ersten Schaltkontakt 4 und einer beweglichen Schaltbrücke 20 vorgesehen sein kann, wobei das Gleichstromschaltgerät 1 weiters eine Lichtbogenlöschanordnung 6 aufweist, wobei die Lichtbogenlöschanordnung 6 wenigstens eine erste Lichtbogenlöschkammer 7 aufweist, welche eine Mehrzahl an Löschblechen 9 aufweist, wobei das erste Löschblech 27 u-förmig ausgebildet ist, wobei der erste Schenkel 28 des u-förmigen ersten Löschblechs 27 leitend mit dem elektrischen Ausgang 3 verbunden ist, wobei der zweite Schenkel 29 des u-förmigen ersten Löschblechs 27 im Wesentlichen parallel zu einem benachbart angeordneten Löschblech 9 angeordnet ist, wobei der erste Schenkel 28 und der zweite Schenkel 29 des u-förmigen ersten Löschblechs 27 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung kann ein besonders vorteilhaftes Verhalten des Lichtbogens 11 bewirkt werden. 1 shows a particularly preferred embodiment of a DC switching device 1 , according to which a DC switching device 1 with at least one electrical input 2 and at least one electrical output 3 , as well as with at least a first switching contact 4 and a movable switching bridge 20 may be provided, wherein the DC switching device 1 furthermore an arc extinguishing arrangement 6 wherein the arc extinguishing arrangement 6 at least a first arc quenching chamber 7 which has a plurality of quenching plates 9 having, wherein the first arc splitter 27 U-shaped, wherein the first leg 28 of the U-shaped first quenching plate 27 conducting with the electrical outlet 3 is connected, wherein the second leg 29 of the U-shaped first quenching plate 27 essentially parallel to an adjacently arranged quenching plate 9 is arranged, wherein the first leg 28 and the second leg 29 of the U-shaped first quenching plate 27 are arranged substantially parallel to each other. In such an arrangement, a particularly advantageous behavior of the arc 11 be effected.
4 zeigt die bevorzugte Ausführungsform in einem ersten Zustand des Lichtbogens 11, wobei ein Ende des Lichtbogens 11 von der Schaltbrücke 20, welche insbesondere potenzialfrei ist, auf das erste Löschblech 27 springt, welches leitend mit dem elektrischen Ausgang 3 verbunden ist. Hierbei fließt, wie durch den Pfeil angedeutet, über den u-förmigen Bereich und weiters durch den ersten Schenkel 28 der Stromfluss des Lichtbogens 11 in Richtung elektrischen Ausgang 3 ab. Durch den Stromfluss im u-förmigen Bereich und im ersten Schenkel 28 wird hierbei ein magnetisches Feld erzeugt, welches eine Lorentzkraft 12 in Richtung der Löschbleche 9, und insbesondere weg von der Schaltbrücke 20 bewirkt. 4 shows the preferred embodiment in a first state of the arc 11 , where one end of the arc 11 from the jumper 20 , which in particular is potential-free, on the first quenching plate 27 jumps, which conducts with the electrical output 3 connected is. Here, as indicated by the arrow, flows over the U-shaped area and further through the first leg 28 the current flow of the arc 11 towards the electrical outlet 3 from. Due to the flow of current in the U-shaped area and in the first leg 28 In this case, a magnetic field is generated, which is a Lorentz force 12 in the direction of the quenching plates 9 , and in particular away from the jumper 20 causes.
5 zeigt im Wesentlichen 4 in einem zweiten Zustand des Lichtbogens 11, welcher zweiter Zustand dem ersten Zustand in 4 im Wesentlichen unmittelbar folgt. Durch das Eindringen des Lichtbogens 11 in den Spalt 32 zwischen dem zweiten Schenkel 29 und dem benachbarten Löschblech 9 bildet sich ein Stromfluss im zweiten Schenkel 29 aus, wobei sich der Weg des Stromflusses im zweiten Schenkel 29 mit zunehmender Eindringtiefe des Lichtbogens 11 in den Spalt 32 zunimmt. Dadurch wir die Lorentzkraft 12, welche den Lichtbogen in die Löschbleche treibt weiters verstärkt, wodurch ein besonders schnelles dissipieren des Lichtbogens 11 erreicht werden kann. 5 essentially shows 4 in a second state of the arc 11 which second state is the first state in 4 essentially immediately follows. By the penetration of the arc 11 in the gap 32 between the second leg 29 and the adjacent splitter plate 9 a current flow forms in the second leg 29 from, where the path of current flow in the second leg 29 with increasing penetration depth of the arc 11 in the gap 32 increases. This gives us the Lorentz force 12 , which further drives the arc in the quenching plates, causing a particularly fast dissipate of the arc 11 can be achieved.
Bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass die Lichtbogenlöschanordnung 6 eine zweite Lichtbogenlöschkammer 8 aufweist, umfassend eine Mehrzahl an Löschblechen 9, und dass in der zweiten Lichtbogenlöschkammer 8 ebenfalls ein erstes Löschblech 27 angeordnet ist. Insbesondere kann das erste Löschblech 27 der zweiten Lichtbogenlöschkammer 8 gleich dem ersten Löschblech 27 der ersten Lichtbogenlöschkammer 7 ausgebildet sein. Preferably, it can further be provided that the arc extinguishing arrangement 6 a second arc quenching chamber 8th comprising a plurality of quenching plates 9 , and that in the second arc quenching chamber 8th also a first splitter plate 27 is arranged. In particular, the first quenching plate 27 the second arc quenching chamber 8th equal to the first splitter plate 27 the first arc quenching chamber 7 be educated.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das Gleichstromschaltgerät 1 wenigstens eine Lichtbogenlaufschiene 18 aufweist, welche Lichtbogenlaufschiene 18 mit dem ersten Schaltkontakt 4 leitend verbunden ist, und welche Lichtbogenlaufschiene 18 gegenüberliegend den Löschblechen 9 in dem Gleichstromschaltgerät 1 angeordnet ist. Je nach Aufbau des Gleichstromschaltgeräts 1 kann dabei vorgesehen sein, dass die Lichtbogenlaufschiene 18 Teil der ersten Lichtbogenlöschkammer 7 ist. Dadurch kann dem Lichtbogen 11 ein elektrotechnisch attraktiver Weg geboten werden. Durch die Lichtbogenlaufschiene 18 wird der Lichtbogen 11 in eine Richtung 26 vom ersten Schaltkontakt 4 weggezogen, wobei dieser über den Löschblechstapel hinweg streicht, und dabei jeweils an Energie einbüßt. Furthermore, it can be provided that the DC switching device 1 at least one arc track 18 has which arc track 18 with the first switching contact 4 is conductively connected, and which arc track 18 opposite the quenching plates 9 in the DC switching device 1 is arranged. Depending on the design of the DC switching device 1 can be provided that the arc runner 18 Part of the first arc quenching chamber 7 is. This can make the arc 11 be offered an electrotechnically attractive way. Through the arc track 18 becomes the arc 11 in one direction 26 from the first switching contact 4 pulled away, which sweeps across the quench stack away, and thereby each loses energy.
