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Die Erfindung betrifft eine Lichtbogen-Löschvorrichtung zur Löschung eines in einem einfach-unterbrechenden Schutzschaltgerät auftretenden Lichtbogens. Ferner betrifft die Erfindung ein einfach-unterbrechendes Schutzschaltgerät mit einer derartigen Lichtbogen-Löschvorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Schutzschaltgeräte bekannt: Leistungsschalter sind speziell für hohe Ströme ausgelegt. Ein Leitungsschutzschalter (sogenannter LS-Schalter) ist eine in der Elektroinstallation verwendete Überstromschutzeinrichtung und wird insbesondere im Bereich der Niederspannungsnetze eingesetzt. Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und elektrische Anlagen vor Überlast, beispielsweise vor Beschädigung der Leitungen durch zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen elektrischen Stromes. Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter werden insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente in elektrischen Energieversorgungsnetzen eingesetzt und dienen der Überwachung und Absicherung eines elektrischen Stromkreises.
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Hierzu wird das Schutzschaltgerät über zwei Anschlussklemmen mit einer elektrischen Leitung des zu überwachenden Stromkreises elektrisch leitend verbunden, um bei Bedarf den elektrischen Strom in der jeweiligen Leitung zu unterbrechen. Das Schutzschaltgerät weist dabei einen Schaltkontakt mit einem ortsfesten Festkontaktstück sowie einem relativ dazu beweglichen Bewegkontaktstück auf. Das Bewegkontaktstück ist dabei über eine Schaltmechanik des Schutzschaltgerätes betätigbar, so dass der Schaltkontakt geöffnet und geschlossen werden kann. Auf diese Weise wird bei Auftreten eines vordefinierten Zustandes, beispielsweise eines Kurzschlusses oder einer Überlast, der Schaltkontakt geöffnet, um den überwachten Stromkreis vom elektrischen Leitungsnetz zu trennen. Derartige Schutzschaltgeräte sind auf dem Gebiet der Niederspannungstechnik auch als Reiheneinbaugeräte bekannt.
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Wird der Schaltkontakt zu einem Zeitpunkt geöffnet, zu dem Strom über den Schaltkontakt fließt, so bildet sich beim Öffnen des Schaltkontakts zwischen dem Festkontaktstück und dem sich entfernenden Bewegkontaktstück ein Lichtbogen aus. Zum Löschen des Lichtbogens weisen herkömmliche Schutzschaltgeräte zumindest eine sogenannte Löschkammer auf, in die der Lichtbogen geleitet wird, um ihn möglichst schnell zum Erlöschen zu bringen. Derartige Löschkammern weisen eine Vielzahl nebeneinander angeordneter und voneinander beabstandeter Löschbleche auf. Wird der Lichtbogen in die Löschkammer getrieben, so teilt er sich bei Auftreffen auf die Löschbleche in mehrere Teil-Lichtbögen auf, welche anschließend in Reihe geschaltet zwischen den einzelnen Löschblechen brennen. Die mehreren, elektrisch sequentiell hintereinander geschalteten Teil-Lichtbögen führen insgesamt zu einer höheren Bogenspannung, was in der Folge zu einem schnelleren Erlöschen des Lichtbogens führt. Der Energieeintrag in die Löschkammer kann dadurch niedrig gehalten werden, die Schaltleistung bzw. das Schaltvermögen des Schutzschaltgerätes wird dadurch verbessert.
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Die Anzahl der Löschbleche ist jedoch aufgrund des begrenzten Bauraums in einem derartigen Schutzschaltgerät begrenzt. Um die Schaltleistung weiter zu verbessern werden insbesondere bei Leitungsschutzschaltern mit 125A Nennstrom sowie bei Leistungsschaltern sogenannte Doppelunterbrecher eingesetzt. Diese zeichnen sich durch zwei Schaltkontakte aus, welche in einer Phasenleitung elektrisch hintereinander geschaltet sind. Wird ein solches doppelt unterbrechendes Schutzschaltgerät ausgelöst, so werden die beiden Schaltkontakte geöffnet, d.h. bereits bei der Lichtbogenentstehung treten zwei Lichtbögen (mit entsprechen höherer Bogenspannung) auf, welche jeweils in eine ihnen zugeordnete Löschkammer geleitet werden. Ein derartiger Doppelunterbrecher ist beispielsweise aus der Druckschrift
EP 1 548 772 A1 bekannt. Doppelt unterbrechende Schutzschaltgeräte zeichnen sich jedoch aufgrund der komplexeren Schaltmechanik durch höhere Herstellkosten sowie, aufgrund des erhöhten Platzbedarfs, durch größere Außenabmessungen aus. Weiterhin können aufgrund der zwei vorhandenen Schaltkontakte im Gehäuse Probleme bei der Entwärmung des Schutzschaltgerätes auftreten.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lichtbogen-Löschvorrichtung sowie ein Schutzschaltgerät bereitzustellen, welche sich durch eine verbesserte Schaltleistung unter Vermeidung der eingangs aufgeführten Probleme auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird durch die Lichtbogen-Löschvorrichtung sowie das Schutzschaltgerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Lichtbogen-Löschvorrichtung dient der Löschung eines in einem einfach-unterbrechenden Schutzschaltgerät auftretenden Lichtbogens und weist ein erstes Löschblechpaket auf, welches seinerseits mehrere parallel zueinander angeordnete Löschbleche aufweist. Weiterhin weist die Lichtbogen-Löschvorrichtung ein zweites Löschblechpaket auf, welches ebenfalls mehrere parallel zueinander angeordnete Löschbleche aufweist und mit dem ersten Löschblechpaket elektrisch leitend verbunden ist. Ferner weist die Lichtbogen-Löschvorrichtung eine Blasschleife auf, welche im bestromten Zustand ein magnetisches Feld erzeugt, das den Lichtbogen zwischen die Löschbleche treibt, um ihn in mehrere Teillichtbögen aufzuteilen. Dabei sind das erste Löschblechpaket und das zweite Löschblechpaket derart voneinander beabstandet, dass dazwischen die Blasschleife angeordnet ist.
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Durch die Verwendung zweier voneinander beabstandeter Löschblechpakete, zwischen denen die Blasschleife angeordnet ist, ist eine kompakte Bauweise der Lichtbogen-Löschvorrichtung realisierbar, welche bei gleichem Bauraum die Anordnung mehrerer Löschbleche als bei einer herkömmliche Lichtbogen-Löschvorrichtung ermöglicht. Der vermehrte Einsatz an Löschblechen führt beim Löschen eines Lichtbogens zur Bildung mehrerer elektrisch in Reihe geschalteter Teillichtbögen, was infolgedessen zu einer höheren Gesamt-Bogenspannung führt. Dadurch ist eine schnellere Löschung des Lichtbogens realisierbar, was wiederum in einer verbesserten Schaltleistung resultiert. Ferner zeichnet sich diese Anordnung im Vergleich zu einer Lichtbogen-Löschvorrichtung eines doppelt unterbrechenden Schutzschaltgerätes mit gleicher Schaltleistung durch erheblich geringere Herstellkosten sowie eine kompaktere Bauweise aus.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Lichtbogen-Löschvorrichtung sind das erste Löschblechpaket und das zweite Löschblechpaket einander gegenüberliegend angeordnet. Die gegenüberliegende Anordnung der beiden Löschblechpakete erlaubt eine kompakte Bauweise, bei der der Lichtbogen durch die Blasschleife gleichmäßig zwischen die Löschbleche der einzelnen Löschblechpakete getrieben wird. Die Löschleistung der Lichtbogen-Löschvorrichtung, und damit die Schaltleistung des Schutzschaltgerätes, werden dadurch weiter verbessert.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Lichtbogen-Löschvorrichtung sind die Löschbleche mit schräg einlaufenden Schlitzen versehen. Aufgrund der schräg einlaufenden Schlitzen wird das Volumen der Löschblechpakete besser ausgenützt. Dadurch können die Löschbleche relativ kurz, aber vergleichsweise tief ausgeführt werden, so dass der für die Löschblechpakete benötigte Platzbedarf gering gehalten wird. Auf diese Weise ist eine kompakte Bauweise realisierbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Lichtbogen-Löschvorrichtung ist ein erstes Ende des ersten Löschblechpakets mit einem Eingangsanschluss des Schutzschaltgerätes elektrisch leitend verbindbar. Weiterhin ist ein erstes Ende des zweiten Löschblechpakets mit einem Ausgangsanschluss des Schutzschaltgerätes elektrisch leitend verbindbar. Ferner ist ein zweites Ende des ersten Löschblechpakets über einen Steg mit einem zweiten Ende des zweiten Löschblechpakets elektrisch leitend verbunden. Auf diese Weise ist eine kompakte Anordnung der Lichtbogen-Löschvorrichtung realisierbar, welche sich durch einen einfachen Aufbau sowie durch einen geringen Montageaufwand auszeichnet. Die Herstellkosten werden dadurch weiter reduziert.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Lichtbogen-Löschvorrichtung ist die Blasschleife elektrisch derart verschaltet, dass sie erst nach einer Kommutierung des Lichtbogens auf eine Leitschiene, welche mit dem zweiten Löschblechpaket elektrisch leitend verbunden ist, bestromt wird. Die Leitschiene ist dabei mit dem ersten Ende des zweiten Löschblechpakets elektrisch leitend verbunden. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die Blasschleife erst und nur dann bestromt wird, wenn das dadurch erzeugte elektromagnetische Feld auch benötigt wird, um den Lichtbogen zwischen die Löschbleche zu treiben und somit möglichst schnell zum Erlöschen zu bringen. Das mittels der Blasschleife erzeugte elektromagnetische Feld bildet dabei zusammen mit den Löschblechpaketen einen geschlossenen Magnetkreis, was die Kraftwirkung auf den Lichtbogen erhöht und somit zu einer verbesserten Löschleistung beiträgt.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Lichtbogen-Löschvorrichtung ein magnetisches Führungselement auf, welches das von der Blasschleife erzeugte magnetische Feld in einen Vorkammerbereich der Löschvorrichtung lenkt. Mit Hilfe des magnetischen Führungselements, welches beispielsweise aus Stahl gebildet sein kann, wird das von der Blasschleife erzeugte elektromagnetische Feld zielgerichtet geformt und beeinflusst. Die Löschleistung der Lichtbogen-Löschvorrichtung wird dadurch weiter verbessert. Das magnetische Führungselement ist dabei Bestandteil des geschlossenen Magnetkreises.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Lichtbogen-Löschvorrichtung ist das magnetische Führungselement zumindest teilweise von der Blasschleife umgeben. Die elektromagnetische Kraftwirkung auf den Lichtbogen wird dadurch weiter erhöht, wodurch die Löschleistung weiter verbessert wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Lichtbogen-Löschvorrichtung ist seitlich neben den Löschblechen ein Auspuffkanal zum Ableiten von bei der Lichtbogen-Entstehung auftretenden Gasen angeordnet. Durch die seitliche Anordnung des Auspuffkanals, welcher bei bekannten Geräten im Allgemeinen hinter den Löschblechen angeordnet ist, kann die Lichtbogen-Löschvorrichtung und damit das Schutzschaltgerät kompakt gehalten werden. Insbesondere ermöglicht die seitliche Anordnung die Realisierung von Schutzschaltgeräten mit einer Breite von 1,5 Teilungseinheiten (TE), entsprechend ca. 27 mm.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Lichtbogen-Löschvorrichtung seitlich durch eine isolierende Trennwand gegen die Umgebung abgegrenzt. Mittels der isolierenden Trennwand, welche vorzugsweise aus Kunststoff gebildet ist, wird ein sogenannter Vorkammerbereich, in dem der Lichtbogen entsteht, seitlich gegen die Umgebung hin abgegrenzt. Ferner ermöglicht die isolierende Trennwand einen strukturierten Aufbau und damit eine vereinfachte Montage der Lichtbogen-Löschvorrichtung.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Lichtbogen-Löschvorrichtung ist die isolierende Trennwand im Bereich der Löschbleche derart geschlitzt ausgebildet, dass die bei der Lichtbogen-Entstehung auftretenden Gase in den Auspuffkanal geleitet werden. Der Auspuffkanal wird damit zumindest teilweise von der isolierenden Trennwand gebildet. Die Anzahl der zum Aufbau der Lichtbogen-Löschvorrichtung benötigten Bauteile wird dadurch gering gehalten, was sich vorteilhaft auf die Logistik- und damit auf die Herstellkosten auswirkt.
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Das erfindungsgemäße Schutzschaltgerät weist einen Schaltkontakt auf, welcher seinerseits ein Festkontaktstück sowie ein relativ dazu bewegbares Bewegkontaktstück aufweist. Weiterhin weist das Schutzschaltgerät eine Lichtbogen-Löschvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zur Löschung eines beim Öffnen des Schaltkontakts auftretenden Lichtbogens auf. Dabei ist ein erstes Ende des ersten Löschblechpakets über das Festkontaktstück mit einem Eingangsanschluss des Schutzschaltgerätes elektrisch leitend verbunden. Weiterhin ist ein erstes Ende des zweiten Löschblechpakets mit einem Ausgangsanschluss des Schutzschaltgerätes elektrisch leitend verbunden. Ferner ist ein zweites Ende des ersten Löschblechpakets über einen Steg mit einem zweiten Ende des zweiten Löschblechpakets elektrisch leitend verbunden.
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Das erfindungsgemäße Schutzschaltgerät zeichnet sich durch eine größere Anzahl an Löschblechen als nach Baugröße vergleichbare Schutzschaltgeräte aus. Auf diese Weise wird beim Löschen eines Lichtbogens eine höhere Bogenspannung erreicht, woraus eine schnellere Löschung des Lichtbogens und damit eine verbesserten Schaltleistung resultiert. Im Vergleich zu einer Lichtbogen-Löschvorrichtung eines doppelt unterbrechenden Schutzschaltgerätes zeichnet sich das erfindungsgemäße Schutzschaltgerät aufgrund des einfacheren Aufbaus ferner durch erheblich geringere Herstellkosten sowie ein deutlich geringeres Bauvolumen aus.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist ein Gehäuse des Schutzschaltgerätes eine Breite von 1,5 TE auf. Durch den kompakten Aufbau der Lichtbogen-Löschvorrichtung, welche insbesondere auf der Anordnung und elektrischen Verschaltung der Löschblechpakete sowie der Anordnung des Auspuffkanals bzw. der Auspuffkanäle resultiert, ist ein Schutzschaltgerät mit einer Breite von 1,5 Teilungseinheiten (TE), was einer Breite von ca. 27 mm entspricht, realisierbar.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes mit der erfindungsgemäßen Lichtbogen-Löschvorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
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1A und 1B schematische Darstellungen des Schutzschaltgerätes in geöffneten Seitenansichten;
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2 eine schematische Darstellung des Schnittes C-C aus 1B, darstellend den Vorkammerbereich der Lichtbogen-Löschvorrichtung mit Lichtbogen und geschlossenem Magnetkreis.
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3A bis 3C schematische Darstellungen des geöffneten Schutzschaltgerätes in perspektivischer Ansicht.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
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In den 1A und 1B ist das erfindungsgemäße Schutzschaltgerät 1 geöffnet, d.h. ohne seitliche Gehäusedeckel, dargestellt. 1A zeigt dabei eine Ansicht der linken Seite des Schutzschaltgerätes 1, wohingegen in 1B eine Ansicht der rechten Seite dargestellt ist. Ein Gehäuse 20 des Schutzschaltgerätes 1 weist eine Frontseite 22 sowie eine der Frontseite 22 gegenüberliegende Befestigungsseite 23, über die das Schutzschaltgerät 1 auf einer Tragschiene, beispielsweise eine Hutschiene, befestigbar ist, auf. Frontseite 22 und Befestigungsseite 23 sind über zwei Schmalseiten 26 sowie zwei Breitseiten 27 (siehe 2) miteinander zu dem Gehäuse 20 verbunden.
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An der Frontseite 22 ist ein Betätigungselement 2 zur manuellen Betätigung, d.h. zum Öffnen und Schließen eines Schaltkontaktes 3 des Schutzschaltgerätes 1 von Hand, angeordnet. Der Schaltkontakt 3 weist dabei ein Festkontaktstück 4 sowie ein relativ dazu bewegbares Bewegkontaktstück 5 auf, welches über eine Schaltmechanik des Schutzschaltgerätes 1 mit dem Betätigungselement 2 mechanisch gekoppelt ist. Das Festkontaktstück 4 ist über eine Kurzchluss-Auslöseeinrichtung 24 mit einem Eingangsanschluss 8 des Schutzschaltgerätes 1 elektrisch leitend verbunden. Weiterhin ist das Bewegkontaktstück 5 über eine Überlast-Auslöseeinrichtung 25, welche ein Bimetallelement aufweist, mit einem Ausgangsanschluss 9 des Schutzschaltgerätes 1 elektrisch leitend verbunden. Der Eingangsanschluss 8 und der Ausgangsanschluss 9 sind einander gegenüber liegend jeweils im Bereich einer der beiden einander gegenüber liegenden Schmalseiten 26 angeordnet.
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Ferner ist in dem Gehäuse 20 eine Lichtbogen-Löschvorrichtung 10 zur Löschung eines beim Öffnen des bestromten Schaltkontakts 3 entstehenden Lichtbogens 6 (siehe 2) angeordnet. Die Lichtbogen-Löschvorrichtung 10 weist ein erstes Löschblechpaket 11 sowie ein zweites Löschblechpaket 12 auf, welche jeweils im Wesentlichen einen Stapel mehrerer, voneinander beabstandeter und zueinander parallel angeordneter Löschbleche 13 umfassen. Die beiden Löschblechpakete 11 und 12 sind elektrisch miteinander in Reihe geschaltet und einander gegenüberliegend angeordnet, wobei die Ausrichtung der einzelnen Löschbleche 13 von der Frontseite 22 zur Befestigungsseite 23 erfolgt, d.h. eine von einem der Löschbleche 13 definierte Ebene ist im Wesentlichen parallel zu den durch die Schmalseiten 26 definierten Ebenen. Zwischen dem ersten Löschblechpaket 11 und dem zweiten Löschblechpaket 12 ist eine Blasschleife 14 angeordnet, welche im bestromten Zustand ein Magnetfeld erzeugt, welches derart orientiert ist, dass der beim Öffnen des Schaltkontakts 3 auftretende Lichtbogen 6 zwischen die Löschbleche 13 der beiden Löschblechpakete 11 und 12 getrieben wird. Dabei ist die Blasschleife 14 im Bereich zwischen dem ersten Löschblechpaket 11 und dem zweiten Löschblechpaket 12 um einen ersten Teil 17-1 eines magnetischen Führungselements 17 herumgeführt, welches sich ebenfalls in den Bereich zwischen dem ersten Löschblechpaket 11 und dem zweiten Löschblechpaket 12 erstreckt. Das magnetische Führungselement 17 dient dabei der Verstärkung der Wirkung des von der Blasschleife 14 erzeugten elektromagnetischen Feldes auf den Lichtbogen 6, um diesen schneller zwischen die Löschbleche 13 zu treiben und damit zum Erlöschen zu bringen.
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In 2 ist eine Schnittdarstellung entlang des in 1B eingezeichneten Schnittes C-C schematisch dargestellt. Der Schnitt C-C ist dabei parallel zu den Schmalseiten 26 geführt und so gewählt, dass ein Einblick in einen Vorkammerbereich der Lichtbogen-Löschvorrichtung 10 ermöglicht wird. In dem Vorkammerbereich, der im Wesentlichen von dem ersten Löschblechpaket 11, zwei isolierenden Trennwänden 18-1 und 18-2 sowie dem zweiten Löschblechpaket 12 begrenzt wird, ist der Lichtbogen 6 welcher bei der Öffnung des Schaltkontaktes 3 entstanden ist, dargestellt. In einem Bereich zwischen der isolierenden Trennwand 18-1 und der Breitseite 27 des Gehäuses 20 sowie zwischen den beiden Löschblechpaketen 11 und 12 ist die Blasschleife 14 angeordnet. Sie weist zwei Leiterschleifen auf, welche um den ersten Teil 17-1 des magnetischen Führungselements 17 herum geführt sind. Ein zweiter Teil 17-2 des magnetischen Führungselements 17 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Vorkammerbereichs angeordnet. Die beiden Teile 17-1 und 17-2 des magnetischen Führungselements 17 sind dabei derart ausgeführt und angeordnet, dass sie bis an die den Vorkammerbereich jeweils begrenzende Trennwand 18-1 bzw. 18-2 heranreichen.
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Wird die Blasschleife 14 bestromt, so erzeugt sie ein elektromagnetisches Feld, in 2 durch eine Magnetfeldlinie 15 dargestellt. Durch das magnetische Führungselement 17 wird das elektromagnetische Feld dabei derart in den Vorkammerbereich geführt, dass dort die Magnetfeldlinien 15 im Wesentlichen orthogonal zu den Breitseiten 27 des Gehäuses 20 orientiert sind. Auf diese Weise wird dort eine hohe magnetische Flussdichte erreicht, so dass die auf den Lichtbogen 6 wirkende Kraft (orthogonal zur Blattebene) möglichst groß ist. Um einen möglichst geschlossenen Magnetkreis zu erreichen, wird das elektromagnetische Feld ferner durch die Löschbleche 13 der beiden Löschblechpakete 11 und 12 sowie durch weitere magnetische Führungselemente 19 in der dargestellten Art und Weise geführt.
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In der Querschnittsdarstellung der 2 ist weiterhin die geschlitzte Form der Löschbleche 13 gut zu erkennen. Die Schlitze sind dabei schräg einlaufend ausgeführt, um das begrenzte Volumen der Löschblechpakete 11 und 12 besser auszunutzen. Auf diese Weise können die Löschbleche 13 relativ kurz, aber vergleichsweise tief ausgeführt werden. Der so für die Löschbleche 13 benötigte Bauraum wird gering gehalten, so dass eine kompakte Bauweise der Lichtbogen-Löschvorrichtung 10 realisierbar ist.
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Ferner sind in der Querschnittsdarstellung der 2 die Auspuffkanäle 21 gut zu erkennen, welche jeweils seitlich neben den Löschblechpaketen 11 und 12 angeordnet sind, und nicht dahinter. Der auf diese Weise frei gewordene Bauraum wurde entsprechend für die Anordnung der Löschblechpakete 11 und 12 genutzt. Die Trennwand 18-2 ist im Bereich der Auspuffkanäle 21 geschlitzt ausgeführt, so dass die bei der Lichtbogen-Entstehung entstehenden ionisierten Gase zwischen den Löschblechen 13 hindurch in die Auspuffkanäle 21 geleitet werden.
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In den 3A bis 3C ist das geöffnete Schutzschaltgerät 1 jeweils in perspektivischer Ansicht schematisch dargestellt. 3A zeigt im Wesentlichen das in 1B dargestellte Schutzschaltgerät 1 in perspektivischer Ansicht. Dabei wird – korrespondierend zur Schnittdarstellung C-C in 2 – deutlich, wie der zweite Teil 17-2 des magnetischen Führungselements 17 in dem zweiten Teil 19-2 des weiteren magnetischen Führungselements 19 aufgenommen ist. Oberhalb und unterhalb des zweiten Teils 17-2 des magnetischen Führungselements 17 ist – seitlich neben dem ersten Löschblechpaket 11 sowie dem zweiten Löschblechpaket 12 – jeweils ein Auspuffkanal 21 angeordnet, welche durch die in diesem Bereich geschlitzt ausgeführte isolierende Trennwand 18-2 gegen die Löschbleche 13 abgegrenzt sind. Aufgrund der Anordnung der Auspuffkanäle 21 seitlich neben dem ersten Löschblechpaket 11 bzw. dem zweiten Löschblechpaket 12 kann die Lichtbogen-Löschvorrichtung 10 vergleichsweise kompakt gehalten werden. Rechts neben dem zweiten Teil 19-2 des weiteren magnetischen Führungselements 19 sind die Anschlüsse der Blasschleife 14 zu erkennen.
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3B zeigt das in 3A dargestellte Schutzschaltgerät 1, wobei der zweite Teil 17-2 des magnetischen Führungselements 17, der zweite Teil 19-2 des weiteren magnetischen Führungselements 19 sowie die isolierende Trennwand 18-2 entfernt wurden. Dabei ist nun der Vorkammerbereich, welcher oben und unten durch die Löschbleche 13 des ersten Löschblechpaketes 11 bzw. des zweiten Löschblechpaketes 12, sowie im Hintergrund durch die erste isolierende Trennwand 18-1 begrenzt ist, gut zu erkennen. Am oberen Rand des Vorkammerbereichs ist ferner der Schaltkontakt 3 mit dem Festkontaktstück 4 und dem relativ dazu beweglichen Bewegkontaktstück 5 gut zu erkennen. Ein erstes Ende 11-1 des ersten Löschblechpaketes 11 ist mit dem Festkontaktstück 4 elektrisch leitend verbunden. Ein zweites Ende 11-2 des ersten Löschblechpaketes 11 ist über einen Steg 16 mit einem zweiten Ende 12-2 des zweiten Löschblechpaketes 12 elektrisch leitend verbunden.
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Weiterhin ist ein erstes Ende 12-1 des zweiten Löschblechpaketes 12 mit einem Ende einer Leitschiene 7 elektrisch leitend verbunden. Das andere Ende der Leitschiene 7 steht elektrisch in Kontakt mit einem Ende der Blasschleife 14.
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In 3C ist das Schutzschaltgerät 1 ohne die erste isolierende Trennwand 18-1 dargestellt, so dass ein Blick auf die dahinter angeordnete Blasschleife 14 ermöglicht wird. Ein Ende der Blasschleife 14 ist elektrisch leitend mit der Leitschiene 7 verbunden, das andere Ende der Blasschleife 14 steht in elektrischem Kontakt mit der Überlast-Auslöseeinrichtung 25. Wird der Schaltkontakt 3 geöffnet, so bewegt sich das Bewegkontaktstück 5 vom Festkontaktstück 4 fort, wobei der Lichtbogen 6 entsteht. Dieser brennt zunächst zwischen dem Festkontaktstück 4 und dem Bewegkontaktstück 5. Wird das Bewegkontaktstück 5 weiter von dem Festkontaktstück 4 wegbewegt, so kommutiert der Lichtbogen 6 von dem Bewegkontaktstück 5 auf die Leitschiene 7. Ab diesem Zeitpunkt fließt der elektrische Strom vom Eingangsanschluss 8 über die Kurzschluss-Auslöseeinrichtung 24 zum Festkontaktstück 4, von dort über den Lichtbogen 6 und die Leitschiene 7 durch die Blasschleife 14, und weiter über die Überlast-Auslöseeinrichtung 25 zum Ausgangsanschluss 9. Die Aktivierung der Blasschleife 14 führt zur Entstehung eines elektromagnetischen Feldes, welches zusammen mit den Löschblechpaketen 11 und 12 sowie mit den magnetischen Führungselementen 17 und 19 einen geschlossenen Magnetkreis bildet. Durch die magnetischen Führungselemente 17 und 19 wird das elektromagnetische Feld im Vorkammerbereich fokussiert, so dass der Lichtbogen 6 im weiteren Verlauf zwischen die Löschbleche 13 sowie in Richtung des Stegs 16 getrieben wird. Beim Auftreffen auf die Löschbleche 13 zerfällt der Lichtbogen 6 in eine Vielzahl elektrisch in Reihe geschalteter Teillichtbögen. Hierdurch steigt die Bogenspannung stark an, was letztlich zum Erlöschen des Lichtbogens führt. Die durch den Lichtbogen 6 stark erhitzte und ionisierte Luft wird zwischen den Löschblechen 13 hindurch in die seitlich daneben angeordneten Auspuffkanäle 21 geleitet.
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Durch diese Gestaltung der Lichtbogen-Löschvorrichtung 10 ist es möglich, ein einfach unterbrechendes Schutzschaltgerät 1 mit einer erhöhten Schaltleistung, vergleichbar mit der eines doppelt unterbrechenden Schutzschaltgerätes, und einer Breite von nur 1,5 Teilungseinheiten (TE) zu realisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schutzschaltgerät
- 2
- Betätigungselement
- 3
- Schaltkontakt
- 4
- Festkontaktstück
- 5
- Bewegkontaktstück
- 6
- Lichtbogen
- 7
- Leitschiene
- 8
- Eingangsanschluss
- 9
- Ausgangsanschluss
- 10
- Lichtbogen-Löschvorrichtung
- 11
- erstes Löschblechpaket
- 11-1
- erstes Ende
- 11-2
- zweites Ende
- 12
- zweites Löschblechpaket
- 12-1
- erstes Ende
- 12-2
- zweites Ende
- 13
- Löschbleche
- 14
- Blasschleife
- 15
- magnetisches Feld / Magnetfeldlinie
- 16
- Steg
- 17
- magnetisches Führungselement
- 17-1
- erster Teil
- 17-2
- zweiter Teil
- 18-1
- isolierende Trennwand
- 18-2
- isolierende Trennwand
- 19
- weiteres magnetisches Führungselement
- 19-1
- erster Teil
- 19-2
- zweiter Teil
- 20
- Gehäuse
- 21
- Auspuffkanal
- 22
- Frontseite
- 23
- Befestigungsseite
- 24
- Kurzschluss-Auslöseeinrichtung
- 25
- Überlast-Auslöseeinrichtung
- 26
- Schmalseite
- 27
- Breitseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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