DE102021126432A1 - BI-DIRECTIONAL ARC FLASH EXTINGUISHING DEVICE - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein bi-direktionales Schaltgerät mit zumindest einer Kontaktstelle und zumindest einer der Kontaktstelle zugeordneten Lichtbogenblaseinrichtung, wobei die Kontaktstelle einen Festkontakt und einen beweglichen Kontakt aufweist, und wobei der bewegliche Kontakt aus einer geöffneten Position entlang einer Schließrichtung in eine geschlossene Position und dabei mit dem Festkontakt in Kontakt bringbar ist, um den beweglichen Kontakt elektrisch mit dem Festkontakt zu verbinden, wobei orthogonal zur Schließrichtung eine erste Querrichtung definiert ist, und sowohl orthogonal zur Schließrichtung als auch orthogonal zur ersten Querrichtung eine zweite Querrichtung definiert ist, sodass die Schließrichtung, die erste Querrichtung und die zweite Querrichtung zusammen ein orthogonales Koordinatensystem aufspannen, wobei die Lichtbogenblaseinrichtung einen Blasmagneten sowie ein mit dem Blasmagneten zusammenwirkendes und magnetisch mit dem Blasmagneten verbundenes ferromagnetisches Profil zur Erzeugung eines magnetischen Blasfelds aufweist, wobei das magnetische Blasfeld derart beschaffen ist, dass ein beim Öffnen der Kontaktstelle entstehender Schaltlichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird, wobei das ferromagnetische Profil einen einseitig geöffneten Profilquerschnitt aufweist und derart angeordnet ist, dass der Profilquerschnitt in der ersten Querrichtung betrachtet zur Kontaktstelle hin geöffnet ist und die Kontaktstelle dabei in der zweiten Querrichtung betrachtet beidseitig umgibt, wobei Magnetfeldlinien des magnetischen Blasfelds derart aufgefächert sind, dass der Schaltlichtbogen in Abhängigkeit der Stromrichtung in der zweiten Querrichtung betrachtet entweder zu einer ersten Seite oder zu einer entgegengesetzten zweiten Seite getrieben und in beiden Fällen in der ersten Querrichtung von der Kontaktstelle weg hin zu dem ferromagnetischen Profil geblasen wird, und wobei der Blasmagnet innerhalb des ferromagnetischen Profils angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Blasmagnet bezogen auf den Profilquerschnitt des ferromagnetischen Profils mittig angeordnet ist, wobei die Magnetisierungsrichtung des Blasmagneten mit der ersten Querrichtung übereinstimmt.The present invention relates to a bidirectional switching device with at least one contact point and at least one arc blowing device assigned to the contact point, the contact point having a fixed contact and a movable contact, and the movable contact moving from an open position along a closing direction to a closed position and thereby can be brought into contact with the fixed contact in order to electrically connect the movable contact with the fixed contact, a first transverse direction being defined orthogonally to the closing direction, and a second transverse direction being defined both orthogonally to the closing direction and orthogonally to the first transverse direction, such that the closing direction, the first transverse direction and the second transverse direction together span an orthogonal coordinate system, with the arc blowing device having a blowing magnet and a ferromagnetic profile which interacts with the blowing magnet and is magnetically connected to the blowing magnet to generate a magnetic blowout field, the magnetic blowout field being such that a When the contact point is opened, the switching arc that occurs is blown away from the contact point, the ferromagnetic profile having a profile cross-section open on one side and being arranged in such a way that the profile cross-section, viewed in the first transverse direction, is open towards the contact point and surrounds the contact point on both sides, viewed in the second transverse direction, wherein magnetic field lines of the magnetic blowout field are fanned out in such a way that the switching arc is driven depending on the current direction viewed in the second transverse direction either to a first side or to an opposite second side and in both cases in the first transverse direction away from the contact point towards the ferromagnetic profile is blown, and wherein the blow magnet is arranged within the ferromagnetic profile. According to the invention, the blowout magnet is arranged centrally in relation to the profile cross section of the ferromagnetic profile, with the direction of magnetization of the blowout magnet coinciding with the first transverse direction.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein bi-direktionales Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.The present invention relates to a bidirectional switching device according to the preamble of
Ein bi-direktionales Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 weist zumindest eine Kontaktstelle und zumindest eine der Kontaktstelle zugeordnete Lichtbogenblaseinrichtung auf, wobei die Kontaktstelle einen Festkontakt und einen beweglichen Kontakt aufweist, und wobei der bewegliche Kontakt aus einer geöffneten Position entlang einer Schließrichtung in eine geschlossene Position und dabei mit dem Festkontakt in Kontakt bringbar ist, um den beweglichen Kontakt elektrisch mit dem Festkontakt zu verbinden, wobei orthogonal zur Schließrichtung eine erste Querrichtung definiert ist, und sowohl orthogonal zur Schließrichtung als auch orthogonal zur ersten Querrichtung eine zweite Querrichtung definiert ist, sodass die Schließrichtung, die erste Querrichtung und die zweite Querrichtung zusammen ein orthogonales Koordinatensystem aufspannen, wobei die Lichtbogenblaseinrichtung einen Blasmagneten sowie ein mit dem Blasmagneten zusammenwirkendes und magnetisch mit dem Blasmagneten verbundenes ferromagnetisches Profil zur Erzeugung eines magnetischen Blasfelds aufweist, wobei das magnetische Blasfeld derart beschaffen ist, dass ein beim Öffnen der Kontaktstelle entstehender Schaltlichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird, wobei das ferromagnetische Profil einen einseitig geöffneten Profilquerschnitt aufweist und derart angeordnet ist, dass der Profilquerschnitt in der ersten Querrichtung betrachtet zur Kontaktstelle hin geöffnet ist und die Kontaktstelle dabei in der zweiten Querrichtung betrachtet beidseitig umgibt, wobei Magnetfeldlinien des magnetischen Blasfelds derart aufgefächert sind, dass der Schaltlichtbogen in Abhängigkeit der Stromrichtung in der zweiten Querrichtung betrachtet entweder zu einer ersten Seite oder zu einer entgegengesetzten zweiten Seite getrieben und in beiden Fällen in der ersten Querrichtung von der Kontaktstelle weg hin zu dem ferromagnetischen Profil geblasen wird, und wobei der Blasmagnet innerhalb des ferromagnetischen Profils angeordnet ist.A bidirectional switching device according to the preamble of
Ein bi-direktionales Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist aus
Eine derartige Bauweise bedarf aber viel Bauraum. Dabei besteht insbesondere auch im Automotive Bereich der Bedarf nach bi-direktionalen Schaltgeräten, die eine kompakte Bauweise bei stromrichtungsunabhängiger, effektiver Lichtbogenlöschung und einem hohen Schaltvermögen ermöglichen.However, such a design requires a lot of space. In the automotive sector in particular, there is a need for bi-directional switching devices that enable a compact design with effective arc quenching that is independent of the current direction and a high switching capacity.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, das bi-direktionale Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 derart weiterzubilden und zu verbessern, dass bei einem hohen Schaltvermögen eine verbesserte kompakte Bauweise ermöglicht wird.The object of the present invention is therefore to further develop and improve the bidirectional switching device according to the preamble of
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach liegt bei einem bi-direktionalen Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn der Blasmagnet bezogen auf den Profilquerschnitt des ferromagnetischen Profils mittig angeordnet ist, wobei die Magnetisierungsrichtung des Blasmagneten mit der ersten Querrichtung übereinstimmt.The object is achieved by the features of
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine sehr kompakte Bauweise erreicht. Gleichzeitig wird eine sehr effektive Lichtbogenlöschung ermöglicht, indem ein starkes Blasfeld aufgebaut werden kann, wobei der Lichtbogen zunächst aus seiner Schaltbogenerstreckungsrichtung zum Entstehungszeitpunkt, die der Schließrichtung entspricht, je nach Stromrichtung in die zweite Querrichtung gelängt und anschließend in Richtung der neutralen Faser des Blasmagneten geblasen wird. Dabei nimmt die Magnetfeldstärke zu, was zu einer weiteren Längung des Lichtbogens führt. Durch diese effektive Lichtbogenlöschung weist das erfindungsgemäße bi-direktionale Schaltgerät ein hohes Schaltvermögen auf.A very compact design is achieved by the solution according to the invention. At the same time, a very effective arc quenching is made possible by the fact that a strong blowout field can be built up, with the arc first being lengthened from its switching arc extension direction at the time of creation, which corresponds to the closing direction, depending on the current direction in the second transverse direction and then being blown in the direction of the neutral fiber of the blowout magnet . The strength of the magnetic field increases, which leads to a further elongation of the arc. As a result of this effective arc extinguishing, the bidirectional switching device according to the invention has a high switching capacity.
Vorzugsweise ist dabei eine Längsachse des ferromagnetischen Profils im Wesentlichen parallel zur Schließrichtung ausgerichtet. Das heißt, dass eine Längsachse des ferromagnetischen Profils maximal einen Winkel von +/- 20° zur Schließrichtung aufweist. Weiter vorzugsweise ist die Längsachse des ferromagnetischen Profils parallel zur Schließrichtung ausgerichtet. Dadurch wird eine besonders kompakte Anordnung ermöglicht, da die Kontaktstelle sowie das ferromagnetische Profil in kompakter Weise zueinander angeordnet werden können.A longitudinal axis of the ferromagnetic profile is preferably aligned essentially parallel to the closing direction. This means that a longitudinal axis of the ferromagnetic profile has a maximum angle of +/- 20° to the closing direction. More preferably, the longitudinal axis of the ferromagnetic profile is aligned parallel to the closing direction. This enables a particularly compact arrangement, since the contact point and the ferromagnetic profile can be arranged in a compact manner in relation to one another.
Weiter vorzugsweise sind das ferromagnetische Profil, der Festkontakt und der bewegliche Kontakt spiegelsymmetrische zu einer gemeinsamen Symmetrieebene ausgebildet und angeordnet. Die Symmetrieebene ist dabei vorzugsweise orthogonal zur ersten Querrichtung angeordnet. Damit ergibt sich ein stromrichtungsunabhängiges Lichtbogenlösch- und somit Schaltvermögen. More preferably, the ferromagnetic profile, the fixed contact and the movable contact are designed and arranged mirror-symmetrical to a common plane of symmetry. The plane of symmetry is preferably arranged orthogonally to the first transverse direction. This results in an arc quenching and thus switching capacity that is independent of the current direction.
Das Schaltgerät kann dabei zwei Kontaktstellen aufweisen, denen jeweils eine eigene erfindungsgemäße Lichtbogenblaseinrichtung zugeordnet sind. Die beweglichen Kontakte der zwei Kontaktstellen können auf einer gemeinsamen beweglichen Kontaktbrücke angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Magnetisierungsrichtungen der Blasmagnete der beiden Lichtbogenblaseinrichtungen parallel und entgegengesetzt ausgerichtet. Weiter vorzugsweise ist die Längsachse der Kontaktbrücke ebenfalls parallel zu den beiden Magnetisierungsrichtungen der Blasmagnete angeordnet.The switching device can have two contact points, each of which is assigned its own arc blowing device according to the invention. The movable contacts of the two contact points can be arranged on a common movable contact bridge. The directions of magnetization of the blow-out magnets of the two arc blow-out devices are preferably aligned parallel and opposite. More preferably, the longitudinal axis of the contact bridge is also arranged parallel to the two directions of magnetization of the blowout magnets.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the present invention are the subject matter of the dependent claims.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Festkontakt in der zweiten Querrichtung betrachtet eine größere Erstreckung aufweist als der bewegliche Kontakt, so dass ein auf dem Festkontakt bestehender erster Fußpunkt des Schaltlichtbogens bei einer durch das Blasfeld verursachten und weg von der Kontaktstelle führenden Bewegung des Schaltlichtbogens in der zweiten Querrichtung weiter von dem Ort der Entstehung des Schaltlichtbogens weg getrieben wird als ein auf dem beweglichen Kontakt bestehender zweiter Fußpunkt des Schaltlichtbogens, wodurch der Schaltlichtbogen in weiterer Folge auch in der bzw. gegen die Schließrichtung ausgelenkt und dadurch zusätzlich gelängt wird. Hierbei kann die größere Erstreckung des Festkontakts auch bedeuten, dass mit dem eigentlichen Festkontakt zwei in zweiter Querrichtung entgegengesetzt abstehende Lichtbogenleitbleche verbunden sind. Durch die Verwendung eines solchen Festkontakts kann das Schaltvermögen des Schaltgeräts zusätzlich erhöht werden, da durch die Bewegung des ersten Fußpunkts des Schaltlichtbogens auf dem Festkontakt eine zusätzliche Längung des Schaltlichtbogens ermöglicht wird. Weiter vorzugsweise erstreckt sich der Festkontakt derart in der zweiten Querrichtung und der ersten Querrichtung, dass der Festkontakt in Schließrichtung unter das ferromagnetische Profil reicht. Damit kann der erste Fußpunkt des Schaltlichtbogens nahe an das ferromagnetische Profil geblasen werden, dadurch mehr gelängt und schlussendlich besser gelöscht werden.In a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the fixed contact, viewed in the second transverse direction, has a greater extent than the movable contact, so that a first base point of the switching arc existing on the fixed contact at a point caused by the blowout field and leading away from the contact point Movement of the switching arc in the second transverse direction is driven further away from the point at which the switching arc originates than a second base point of the switching arc existing on the movable contact, as a result of which the switching arc is subsequently also deflected in or against the closing direction and is thereby additionally lengthened . In this case, the greater extent of the fixed contact can also mean that two arc guide plates protruding in opposite directions in the second transverse direction are connected to the actual fixed contact. By using such a fixed contact, the switching capacity of the switching device can be additionally increased, since the movement of the first base point of the switching arc on the fixed contact enables an additional elongation of the switching arc. More preferably, the fixed contact extends in the second transverse direction and the first transverse direction in such a way that the fixed contact extends under the ferromagnetic profile in the closing direction. In this way, the first base point of the switching arc can be blown close to the ferromagnetic profile, thereby lengthening it more and ultimately quenching it better.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Querschnitt des ferromagnetischen Profils u-förmig ist, wobei der Blasmagnet mit einem Boden des Profils in Kontakt ist, und wobei das Profil zwei vom Boden abstehende seitliche Schenkel aufweist, die magnetische Polplatten der Lichtbogenblaseinrichtung bilden. Diese Ausführungsform trägt zu einer sehr kompakten Bauweise des Schaltgeräts bei. Gleichzeitig kann durch diese Anordnung ein sehr starkes Blasfeld aufgebaut werden, dass den Schaltlichtbogen effektiv längt und löscht.According to a further particularly preferred embodiment of the present invention, it is provided that the cross section of the ferromagnetic profile is U-shaped, with the blowout magnet being in contact with a bottom of the profile, and with the profile having two lateral legs protruding from the bottom, the magnetic pole plates of the arc blowing device. This embodiment contributes to a very compact design of the switching device. At the same time, this arrangement can create a very strong blowout field that effectively lengthens and extinguishes the switching arc.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl das ferromagnetische Profil als auch der Blasmagnet durch eine Auskleidung vor dem Schaltlichtbogen geschützt sind, wobei die Auskleidung ferner dazu vorgesehen ist, dass der Schaltlichtbogen aufgrund der Wirkung des magnetischen Blasfelds schlussendlich an der Auskleidung und durch die Auskleidung zum Erlöschen gebracht wird. Dadurch wird ebenfalls ein sehr kompaktes Schaltgerät ermöglicht. In dem das ferromagnetische Profil, geschützt durch die Auskleidung, den Schaltlichtbogen an sich selbst zieht und dort löscht, werden keine weiteren Lichtbogenlöschelemente gebraucht, wodurch das gesamte Schaltgerät besonders kompakt aufgebaut sein kann. Vorzugsweise erstreckt sich der Festkontakt bis an oder unter die Auskleidung. Somit kann der erste Fußpunkt des Schaltlichtbogens auf dem Festkontakt bis an die Auskleidung geblasen werden, was eine besonders weite Streckung des Schaltlichtbogens ermöglicht.According to a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that both the ferromagnetic profile and the blowout magnet are protected from the switching arc by a lining, with the lining also being intended to ensure that the switching arc ultimately strikes the lining due to the effect of the magnetic blowout field and extinguished by the liner. This also enables a very compact switching device. Since the ferromagnetic profile, protected by the lining, draws the switching arc to itself and extinguishes it there, no further arc extinguishing elements are required, which means that the entire switching device can be constructed in a particularly compact manner. The fixed contact preferably extends up to or under the lining. In this way, the first base point of the switching arc on the fixed contact can be blown up to the lining, which enables the switching arc to be stretched particularly far.
Vorzugsweise besteht die Auskleidung aus Kunststoff oder Keramik.The lining is preferably made of plastic or ceramic.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Auskleidung im Bereich des Blasmagneten eine sich zur Kontaktstelle hin erstreckende stufenförmige Erhebung auf. Durch das Blasfeld wird der Schaltlichtbogen, falls er nicht davor erlischt, an die neutrale Phase des Blasmagneten und damit an die stufenförmige Erhebung geblasen. Dort wird der Schaltlichtbogen gefangen, was eine definierte Endposition des Schaltlichtbogens ermöglicht. Gleichzeitig ist dort die Magnetfeldstärke am höchsten, was zu einem erhöhten Löschvermögen in dieser Position führt.According to a further particularly preferred embodiment, the lining in the area of the blow-out magnet has a stepped elevation extending towards the contact point. If the switching arc is not extinguished beforehand, the arc is blown to the neutral phase of the blowout magnet and thus to the stepped elevation by the blowout field. The switching arc is caught there, which enables a defined end position of the switching arc. At the same time, the magnetic field strength is highest there, which leads to increased extinguishing capacity in this position.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass lediglich ein einziger Blasmagnet pro Lichtbogenblaseinrichtung vorgesehen ist. Dadurch vereinfacht sich der Aufbau der Konstruktion. Gleichzeitig kann diese besonderes kompakt aufgebaut sein.According to a further particularly preferred embodiment of the present invention, it is provided that only a single blowout magnet is provided per arc blowout device. This simplifies the structure of the construction. At the same time, this can be particularly compact.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Blasmagnet als Stabmagnet ausgeführt ist, wobei eine Längserstreckung des Blasmagneten mit einer Längserstreckung des ferromagnetischen Profils zusammenfällt. Vorzugsweise ist eine in der ersten Querrichtung gemessene Dicke des Blasmagneten kleiner als eine in der zweiten Querrichtung gemessene Breite des Blasmagneten. Auch dies vereinfacht den Aufbau der Konstruktion, wobei diese gleichzeitig besonderes kompakt aufgebaut sein kann.According to a further particularly preferred embodiment of the present invention, it is provided that the blowout magnet is designed as a bar magnet, with a longitudinal extent of the blowout magnet coinciding with a longitudinal extent of the ferromagnetic profile. A thickness of the blow magnet measured in the first transverse direction is preferably smaller than a width of the blow magnet measured in the second transverse direction. This also simplifies the construction of the structure, which can at the same time be constructed in a particularly compact manner.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das bi-direktionale Schaltgerät dicht ausgeführt. Dies führt dazu, dass bei einer Öffnung der Kontaktstelle eine lokale Drucküberhöhung erzeugt wird, die sich positiv auf die Löschung des Schaltlichtbogens und damit auf das Schaltvermögen auswirkt. Vorzugsweise ist das bi-direktionale Schaltgerät dabei aber nicht Gas-dicht ausgebildet. Dadurch kann verhindert werden, dass eine Explosionsgefahr entsteht.According to a further preferred embodiment of the present invention, the bi-directional switching device is designed to be sealed. This means that when the contact point opens, a local pressure increase is generated, which has a positive effect on the switching arc being extinguished and thus on the switching capacity. However, the bidirectional switching device is preferably not designed to be gas-tight. This can prevent a risk of explosion.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.An exemplary embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:
-
1 : ein erfindungsgemäßes bi-direktionale Schaltgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Draufsicht, -
2 a, b : eine Oberansicht sowie eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schaltgeräts, -
3 : einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät entlang der in2 a eingezeichneten Schnittlinie V, -
4 : durch das erfindungsgemäße Schaltgerät entlang der in2 b eingezeichneten Schnittlinie VI.
-
1 : an inventive bidirectional switching device according to an embodiment in a perspective top view, -
2a, b : a top view and a side view of the switching device according to the invention, -
3 : a cross section through the switching device according to the invention along the in2 a marked cutting line V, -
4 : by the switching device according to the invention along the in2 B marked cutting line VI.
Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Sofern in einer Figur Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der zugehörigen Figurenbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende oder nachfolgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.For the following explanations, the same parts are denoted by the same reference symbols. If a figure contains reference symbols that are not discussed in more detail in the associated description of the figures, reference is made to the preceding or following descriptions of the figures.
Die
Die Längsachse der Kontaktbrücke 3 ist dabei parallel zu einer ersten Querrichtung x ausgerichtet, wobei eine zweite Querrichtung y definiert ist, die orthogonal zur Schließrichtung z und der ersten Querrichtung x steht.The longitudinal axis of the
Die Festkontakte 2, 2` haben dabei insbesondere in der zweiten Querrichtung y betrachtet eine größere Erstreckung als die beweglichen Kontakte 3, 3`.The fixed
Bei der ersten und zweiten Kontaktstelle sind jeweils eine Lichtbogenblaseinrichtung mit einem Blasmagneten 5, 5' und einem u-förmigen ferromagnetischen Profil 6, 6' als Polplatte angeordnet. Der Querschnitt des u-förmigen Profils 6, 6' ist dabei in der ersten Querrichtung x betrachtet zur jeweiligen Kontaktstelle hin geöffnet und weist einen Boden 7 und einen ersten und zweiten Schenkel 8 auf. Der erste und zweite Schenkel 8 sind dabei orthogonal zur zweiten Querrichtung y ausgerichtet und umgeben die jeweilige Kontaktstelle in dieser Richtung. Dabei ist zu bemerken, dass das U-förmige Profil 6, 6' in Schließrichtung z oberhalb des jeweiligen Festkontakts 2, 2' angeordnet ist und sich der jeweilige Festkontakt 2, 2' in der ersten Querrichtung x bis unter den Boden 7 des jeweiligen Profils 6, 6' und in der zweiten Querrichtung y bis unter die beiden Schenkel 8 des jeweiligen Profils 6, 6` erstreckt. Am Boden 7 innerhalb des jeweiligen u-förmigen Profils 6, 6` ist ein Blasmagnet 5, 5' angeordnet, dessen Magnetisierungsrichtung parallel zur ersten Querrichtung x verläuft, wobei die Magnetisierungsrichtung des Blasmagneten 5 der einen Lichtbogenblaseinrichtung zu der Magnetisierungsrichtung des Blasmagneten 5` der anderen Lichtbogenblaseinrichtung entgegengesetzt verläuft. Dadurch entsteht in der jeweiligen Lichtbogenblaseinrichtung ein wie in
Das bi-direktionale Schaltgerät 1 weist außerdem eine Auskleidung 11 auf, die hinsichtlich der ersten und zweiten Querrichtung x, y zwischen der jeweiligen Kontaktstelle und der jeweiligen Lichtbogenblaseinrichtung angeordnet ist, wobei die Auskleidung 11 um den jeweiligen Blasmagneten 5 eine sich zur Kontaktstelle hin erstreckende stufenförmig Erhebung 12 aufweist. Die Auskleidung 11 ist dabei in Schließrichtung z auf dem jeweiligen Festkontakt 6 angeordnet und bildet eine der jeweiligen Kontaktstelle zugeordnete Löschkammer 13 aus. Die Auskleidung 11 zusammen mit einem Gehäuse 14 und den Festkontakten 2, 2' bilden ein weitgehend dichtes Schaltgerät 1, wobei dieses allerdings nicht Gas-dicht ausgebildet ist.The
Die Lichtbogenlöschung in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1 läuft wie folgt ab. Da ein Schaltlichtbogen immer senkrecht zu den Magnetfeldlinien eines Blasfelds verläuft, wird ein Schaltlichtbogen 9, der sich zunächst in Schließrichtung z zwischen dem jeweiligen Festkontakt 2, 2' und beweglichen Kontakt 4, 4' bildet, je nach Stromrichtung durch das in der jeweiligen Lichtbogenblaseinrichtung erzeugte Blasfeld zunächst in der zweiten Querrichtung y abgelenkt. Danach wird er in Richtung des Bodens 7 des jeweiligen u-förmigen ferromagnetischen Profils an die Auskleidung 11 gezogen und dann zu der neutralen Faser des jeweiligen Blasmagneten 5 im Bereich der stufenförmigen Erhebung 12 der Auskleidung 11 gezogen. Durch die Erstreckung des jeweiligen Festkontakts 2, 2' wandert ein erster Fußpunkt des Schaltlichtbogens 9 auf dem Festkontakt 2, 2' also zunächst in Richtung eines Schenkels 8, dann auf den Boden 7 und zuletzt auf die neutrale Faser des Blasmagneten 5 zu. Dort wird er dann an der stufenförmigen Erhebung 12 der Auskleidung 11 gefangen. Da der zweite Fußpunkt des Schaltlichtbogens 9 auf dem beweglichen Kontakt 4, 4' diesen nicht verlassen kann, streckt sich der Schaltlichtbogen dabei gleichzeitig in Schließrichtung z und wird dadurch ebenfalls gelängt. Da die Magnetfeldstärke zu der neutralen Faser des Blasmagneten 5 zunimmt, erhöht sich bei der Bewegung des Schaltlichtbogens 9 gleichzeitig auch das Löschvermögen, da der Schaltlichtbogen durch das stärker werdende Magnetfeld weiter gestreckt wird. Sobald der Schaltlichtbogen 9 eine kritische Länge erreicht, erlischt er.The arc quenching in the exemplary embodiment shown of a
Indem das Schaltgerät 1 dabei weitgehend dicht ausgebildet, sorgt die Entstehung eines Schaltlichtbogens 9 für eine Drucküberhöhung, was gleichzeitig das rasche Erlöschen des Schaltlichtbogens 9 begünstigt.Since the
An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, dass die Abbildungen zum Teil schematischer Natur sind. Diverse Elemente wie beispielsweise der Bewegungsmechanismus der Kontaktbrücke 3 sind nicht dargestellt.At this point it should be pointed out that some of the illustrations are of a schematic nature. Various elements such as the movement mechanism of the
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- bi-direktionales Schaltgerätbi-directional switching device
- 2, 2'2, 2'
- Festkontaktfixed contact
- 33
- Kontaktbrückecontact bridge
- 4, 4'4, 4'
- beweglicher Kontaktmoving contact
- 5, 5'5, 5'
- Blasmagnetblow magnet
- 6, 6'6, 6'
- ferromagnetisches Profilferromagnetic profile
- 77
- BodenFloor
- 88th
- Schenkelleg
- 99
- Schaltlichtbogenswitching arc
- 1010
- Magnetfeldliniemagnetic field line
- 1111
- Auskleidunglining
- 1212
- stufenförmige Erhebungstepped elevation
- 1313
- Löschkammerarcing chamber
- 1414
- GehäuseHousing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 2012145675 A1 [0003]US2012145675A1 [0003]
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120145675A1 (en) | 2010-12-08 | 2012-06-14 | Xin Zhou | Single direct current arc chamber, and bi-directional direct current electrical switching apparatus employing the same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005183285A (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Omron Corp | Switching device |
JP7135567B2 (en) * | 2018-08-10 | 2022-09-13 | オムロン株式会社 | relay |
US11670472B2 (en) * | 2018-11-09 | 2023-06-06 | Xiamen Hongfa Electric Power Controls Co., Ltd. | Direct-current relay resistant to short-circuit current |
CN111092002B (en) * | 2019-12-31 | 2024-10-18 | 厦门宏发电力电器有限公司 | Arc extinguishing and short-circuit current resisting direct current relay |
-
2021
- 2021-10-12 DE DE102021126432.4A patent/DE102021126432A1/en active Pending
-
2022
- 2022-09-26 TW TW111136360A patent/TW202324464A/en unknown
- 2022-10-10 WO PCT/EP2022/078051 patent/WO2023061913A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120145675A1 (en) | 2010-12-08 | 2012-06-14 | Xin Zhou | Single direct current arc chamber, and bi-directional direct current electrical switching apparatus employing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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TW202324464A (en) | 2023-06-16 |
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