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Hintergrund
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Gebiet
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Das offenbarte Konzept bezieht sich im Allgemeinen auf elektrische Schaltvorrichtungen und insbesondere auf Schalter (Schaltungsunterbrecher), die einen Begrenzer aufweisen. Das offenbarte Konzept bezieht sich auch auf Begrenzer.
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Hintergrundinformation
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Strombegrenzer verwenden eine Stromunterbrechungsvorrichtung (Stromschalter), die schnell und effektiv den Strom auf einen relativ niedrigen Wert oder den Nullwert bringt, und zwar beim Auftreten eines Fehlers oder eines anderen Überlastungszustandes.
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Die Schaltungsschutzvorrichtungen schützen die elektrischen Geräte oder die elektrische Ausrüstung gegenüber Schädigung, wenn übermäßig großer Strom in einer Leistungsschaltung fließt. Solche Vorrichtungen besitzen einen relativ geringen Widerstand und demgemäß eine relativ hohe Leitfähigkeit bei normalen Stromzuständen der Leistungsschaltung, werden aber ”ausgelöst” oder umgewandelt in einen relativ hohen vollständigen oder vollen Widerstandswert dann, wenn ein übermäßiger Strom und/oder Temperatur auftritt. Wenn die Vorrichtung ausgelöst wird, so kann ein verminderter Strom oder ein Strom Null durch die Leistungsschaltung fließen, wodurch die Leistungsschaltungsleiter und die entsprechende Last bzw. die entsprechenden Lasten gegenüber elektrischer und thermischer Schädigung geschützt werden.
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Konventionelle Schalter, Schaltungsschutz- oder Strombegrenzungsvorrichtungen umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt, Schalter (Schaltungsunterbrecher), Sicherungen (beispielsweise Expulsionssicherungen), Thermistoren (beispielsweise PTC (positiver Temperaturkoeffizient), leitende Polymer-Thermistoren) und dergleichen. Diese Vorrichtungen sind strombemessen für den maximalen Strom, den die Vorrichtung ohne Unterbrechung unter Last leiten kann.
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Beispielsweise weisen die Schalter typischerweise ein Lastabfühlelement (beispielsweise ein Bimetal; einen Heizdraht; ein Magnetelement) untrennbare Kontakte auf, die sich bei Bedingungen der Überlastung oder des Kurzschlusses öffnen. Die meisten Schalter müssen manuell zurückgesetzt werden und zwar entweder örtlich am Schalter oder durch einen Fernschalter.
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Sicherungen enthalten typischerweise ein lastabfühlendes schmelzendes Element (beispielsweise einen Metalldraht), welches dann, wenn es einem Strom (I) ausgesetzt ist, der eine Ausfallgrößenordnung erreicht, schnell schmilzt und durch das Aufheizen des Widerstandes (R) gemäß (I2R) verdampft. Die Bildung eines Bogens in der Sicherung in Serie mit der Last kann einen Bogenwiderstand in die Leistungsschaltung einführen um den durchgelassenen Spitzenstrom auf einen Wert zu reduzieren, der signifikant niedriger liegt als der Fehlerstrom. Expulsionssicherungen können ferner gaserzeugende oder bogenlöschende Materialien enthalten, die schnell den Bogen beim Schmelzen reduzieren, um die Stromleitung zu eliminieren. Schmelzsicherungen sind im Allgemeinen nicht wieder verwendbar und müssen ersetzt werden nachdem Überlast oder Kurzschlusszustände aufgetreten sind, da sie dann wenn die Leistungsschaltung sich öffnet inhärent geschädigt sind.
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Niederspannungsschalter sind oftmals in Serie mit Strombegrenzern geschaltet, um in signifikanter Weise die Kurzschlussschaltkapazität in Elektrisch-Niederspannungsnetzwerken zu erhöhen und in signifikanter Weise die Abschaltströme zu begrenzen. Vergleiche dazu
US Patente Nr. 7,558,040 und 7,362,207. Solche Begrenzer sind derart konstruiert, dass sie im Falle eines Kurzschlusses einen schnellen Übergang zeigen von einem Niedrig-Widerstandszustand zu einem Hoch-Widerstandszustand und auf diese Weise eine schnelle Strombegrenzung und Trennung vorsehen. Einige Begrenzer verwenden beispielsweise Sicherungen, wie beispielsweise schmelzbare Drahtelemente, um diese Funktion zu erreichen.
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Viele bekannte Begrenzer sind Schmelzvorrichtung (nicht wieder verwendbar), die keine Abgasbedenken hervorrufen.
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Wenn ein Begrenzer beispielsweise mit dem Leitungsende eines Schalters gekoppelt ist, dann würde er im Wesentlichen einen ionisierten Gasstrom blockieren, der vom Schalter während einer Fehlerunterbrechung kommt.
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Eine Anzahl von Schaltungsherstellern leitet das ionisierte Gas vom Leitungsende ihrer Schalter ab. Andere Schalterhersteller verwenden ein doppelt unterbrechendes Kontaktsystem mit vielen Bogenführungen, die ionisiertes Gas abgeleitet an beiden Enden des Schalters aufweisen, und zwar während einer Fehlerunterbrechung.
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Es gibt Möglichkeiten zur Verbesserung bei Begrenzern für elektrische Schalter oder elektrische Schaltvorrichtungen.
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Zusammenfassung
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Diese und andere Notwendigkeiten werden durch Ausführungsbeispiele des offenbarten Konzeptes erfüllt, wobei das erfindungsgemäße Konzept einen Begrenzer vorsieht, der mit einem Schaltungsunterbrecher oder Schalter gekoppelt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt des offenbarten Konzepts weist eine elektrische Schaltvorrichtung Folgendes auf: einen Schaltungsunterbrecher, der Folgendes aufweist: ein erstes Gehäuse einschließlich einer Anzahl von ersten Gasablässen, strukturiert zum Vorsehen einer Anzahl von ionisierten Gasströmungen, einer Anzahl von ersten Anschlüssen, einer Anzahl von zweiten Anschlüssen, einer Anzahl von trennbaren Kontakten, wobei jeder der Anzahl von trennbaren Kontakten elektrisch zwischen einer entsprechenden der Anzahl von ersten Anschlüssen und einer entsprechenden der Anzahl von zweiten Anschlüssen geschaltet ist und ein Betriebsmechanismus, strukturiert zum Öffnen und Schließen der Anzahl von trennbaren Kontakten; und
einen Begrenzer, der Folgendes aufweist: ein zweites Gehäuse einschließlich der Anzahl von Gasanschlüssen, einer Anzahl von zweiten Gasableitungen und einer Anzahl von Gaskanälen, wobei jeder der Anzahl von Gaskanälen zwischen einem entsprechenden der Anzahl von Gasanschlüssen und einem entsprechenden der Anzahl von zweiten Gaskanälen liegt, wobei eine Anzahl von dritten Anschlüssen, eine Anzahl von vierten Anschlüssen und eine Anzahl von Begrenzervorrichtungen vorgesehen ist, wobei jede der Anzahl von Begrenzervorrichtungen elektrisch verbunden ist zwischen einem entsprechenden der Anzahl von dritten Anschlüssen und einem entsprechenden der Anzahl von vierten Anschlüssen, wobei der Begrenzer gekoppelt oder gekuppelt ist mit dem Schalterunterbrecher, wobei jeder der Anzahl von dritten Anschlüssen elektrisch verbunden ist mit einem entsprechenden der Anzahl von zweiten Anschlüssen, wobei jeder der Anzahl von Gasanschlüssen strukturiert ist um einen entsprechenden der Anzahl von ionisierten Gasströmungen aufzunehmen, und zwar von einem entsprechenden der Anzahl von ersten Gaskanälen für den Durchgang durch einen der entsprechenden Anzahl von Gaskanälen zu einem der entsprechenden Anzahl von zweiten Gaskanälen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des offenbarten Konzeptes weist ein Begrenzer Folgendes auf: ein Gehäuse mit einer Anzahl von Gasanschlüssen, einer Anzahl von Gasablässen bzw. Gasableitungen und einer Anzahl von Gaskanälen, wobei jeder der Anzahl von Gaskanälen vorgesehen ist zwischen einem entsprechenden einer Anzahl von Gasanschlüssen und einem einer entsprechenden Anzahl von Gasablässen;
eine Anzahl von ersten Anschlüssen; eine Anzahl von zweiten Anschlüssen; und
eine Anzahl von Begrenzervorrichtungen, wobei jede der Anzahl von Begrenzervorrichtungen elektrisch verbunden ist zwischen einem entsprechenden der Anzahl von ersten Anschlüssen und einem einer entsprechenden Anzahl von zweiten Anschlüssen;
wobei jeder der Anzahl von Gasanschlüssen strukturiert ist um eine entsprechende ionisierte Gasströmung aufzunehmen, und zwar für die Durchleitung durch einen entsprechenden der Anzahl von Gaskanälen zu einem der entsprechenden Anzahl von Gasablässen.
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Die Anzahl der Begrenzervorrichtung kann Folgendes aufweisen: eine Anzahl von Bogenunterbrechungsstrukturen, strukturiert zum Vorsehen einer Anzahl von ionisierten Gasströmungen zu der Anzahl von Gasanschlüssen, einer Anzahl von trennbaren Kontakten angeordnet benachbart zu der Anzahl von Bogenunterbrechungsstrukturen, wobei jeder der Anzahl von trennbaren Kontakten elektrisch verbunden ist zwischen einem entsprechenden der Anzahl von ersten Anschlüssen und einem entsprechenden der Anzahl von zweiten Anschlüssen, und einen Mechanismus strukturiert zum Öffnen und Schließen von trennbaren Kontakten der Anzahl von Begrenzervorrichtungen.
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Jede der Anzahl von Begrenzervorrichtungen kann Folgendes aufweisen: eine Bogenkammer; einen stationären Leiter; einen bewegbaren Leiter; und einen Schlitzmotor, der aufgebaut ist um den beweglichen Leiter von dem stationären Leiter zu trennen, und zwar ansprechend auf einen Überstromzustand.
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Jeder der Anzahl von Gaskanälen kann einen ersten Gaskanalteil oder Gaskanalabschnitt in Verbindung mit einem zweiten Gaskanalteil oder -abschnitt aufweisen. Der erste Gaskanalteil kann in Verbindung stehen mit dem entsprechenden einen der Anzahl von Gasanschlüssen; der zweite Gaskanalabschnitt kann in Verbindung stehen mit dem entsprechenden einen der Anzahl von Gasablässen; der erste Gaskanalabschnitt kann strukturiert sein, um den entsprechenden ionisierten Gasfluss zu isolieren und zwar von einer entsprechenden Anzahl von Bogenunterbrechungsstrukturen; jede der Anzahl von Bogenunterbrechungsstrukturen kann ferner strukturiert sein um den entsprechenden einen der Anzahl von ionisierten Gasströmungen vorzusehen, und zwar zu dem zweiten Gaskanalabschnitt des entsprechenden einen der Anzahl von Gaskanälen; und der zweite Gaskanalabschnitt kann strukturiert sein um die entsprechende ionisierte Gasströmung von dem ersten Gaskanalabschnitt des entsprechenden einen der Anzahl von Gaskanälen mit der entsprechenden einen der Anzahl von ionisierten Gasströmungen zu kombinieren, und zwar vor dem entsprechenden einen der Anzahl von Gasabflüssen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ein volles Verständnis des offenbarten Konzepts kann aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele gewonnen werden, und zwar gelesen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen:
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1 ist eine isometrische Ansicht eines Schalters und eines Begrenzersystems entsprechend Ausführungsbeispielen des offenbarten Konzeptes.
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2 ist eine isometrische Ansicht des Begrenzers der 1.
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3 ist eine isometrische Ansicht des Begrenzers der 1, wobei einige Teile weggeschnitten sind, um die internen Strukturen zu zeigen.
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4 ist eine isometrische Ansicht des Begrenzers der 1, wobei die Abdeckung entfernt ist, um die internen Strukturen zu zeigen.
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5 ist ein vertikaler Querschnitt des Schalter- und Begrenzersystems der 1.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Der Ausdruck ”Anzahl” der hier verwendet wird, bedeutet eins oder eine ganze Zahl größer als eins (d. h. eine Vielzahl).
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Die Feststellung, dass zwei oder mehr Teile ”gekuppelt” bzw. ”verbunden” sind miteinander bedeutet, dass die Teile entweder direkt verbunden sind oder dass sie durch einen oder mehrere Zwischenteile verbunden sind.
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Die Ausdrücke ”Befestiger” und ”Befestigungsmechanismus” beziehen sich auf jedweden geeigneten Verbindungs- oder Anbringungsmechanismus, wobei dies insbesondere aber noch nicht ausschließlich sich auf Schrauben, Bolzen, Muttern (beispielsweise ohne Begrenzung, Aufriegelungsmuttern) und Kombinationen darauf bezieht.
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Sich auf die Richtung beziehende Bezeichnungen, wie beispielsweise Oberseite, Unterseite, Vorderseite, Rückseite, linke Seite oder rechte Seite, obere Seite, untere Seite und Ableitungen davon beziehen sich auf die Orientierung von Elementen wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind und sollen nicht eine Beschränkung der Ansprüche bedeuten, wenn dies nicht ausdrücklich gesagt ist.
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Das offenbarte Konzept wird in Zusammenhang mit einem Dreiphasen-Schalter beschrieben, obwohl das Konzept auch für einen elektrischen Schalter anwendbar ist, wie beispielsweise einen Schalter der irgendeine Anzahl von Polen oder Phasen besitzt.
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Der offenbarte Begrenzer kann an jedem Ende des Schalters angebracht sein. Ein am Lastende eines Schalters angebrachter Begrenzer besitzt Gasableitungen für beide Enden der Kombination. Der offenbarte Schalter hat Ableitung oder Belüftung vom Leitungsende, obwohl das offenbarte Konzept auch anwendbar ist auf eine Anbringung an dem Leiter oder der Last. Lastende-Anbringung von beispielsweise Schalter 4 und beispielsweise Begrenzer 6 bedeutet nicht, dass beispielsweise die ionisierte Gasströmung 20 des Schalters durch beispielsweise den Begrenzer 6 läuft. Es sei jedoch bemerkt, dass unterschiedliche Schalter-/Begrenzerstrukturen vorgesehen sein können.
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Nunmehr bezugnehmend auf die 1–4 sei bemerkt, dass dort eine elektrische Schaltvorrichtung 2 bezeichnet ist mit einem Schaltungsunterbrecher (circuit interrupter), wie beispielsweise einem Schalter (circuit breaker) 4, wobei ferner ein Begrenzer 6 gezeigt ist. Der beispielhafte Schalter 4 ist ein konventioneller Dreipol-Schalter. Der Begrenzer 6 weist ein Gehäuse 8 auf, und zwar mit einer Anzahl von externen Gasanschlüssen 10, einer Anzahl von externen Gasablässen 12 (am besten in 5 gezeigt) und einer Anzahl von Gaskanälen 14 (am besten in 5 gezeigt). Jeder der Anzahl von Gaskanälen 14 verläuft zwischen einem entsprechenden der Anzahl von Gasanschlüssen 10 und einem entsprechenden einer Anzahl von Gasablässen 12. Der Begrenzer 6 weist ferner eine Anzahl von ersten Anschlüssen 15, eine Anzahl von zweiten Anschlüssen 16 (ein zweiter Anschluss ist in 3 gezeigt) und eine Anzahl von Begrenzervorrichtungen 18 (eine Begrenzervorrichtung 18 ist in 3 gezeigt) auf. Jede der Anzahl von Begrenzervorrichtungen 18 ist elektrisch mit einem entsprechenden der Anzahl von ersten Anschlüssen 15 und einem entsprechenden der Anzahl von zweiten Anschlüssen 16 verbunden. Jeder der Anzahl von Gasanschlüssen 10 ist strukturiert zur Aufnahme einer entsprechenden externen ionisierten Gasströmung 20 für den Durchlass durch eine entsprechende Anzahl von Gaskanälen 14 zu dem einen entsprechenden der Anzahl von Gasablässen 12.
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Während einer Fehlerunterbrechung wird die ionisierte Gasströmung 20 von dem Schalter 4 über die Oberseite (bezüglich 1) (beispielsweise ohne Einschränkung das obere Drittel) des Begrenzers 6 geleitet, um die Gase abzukühlen und die Erdleitung zu eliminieren. Ein unterschiedlich ionisierter Gasfluss 22 (5) vom Begrenzer 6 kombiniert sich nicht mit dem ionisierten Gasfluss 20 vom Schalter bis Punkt 78 (5), der innerhalb des Begrenzers 6 liegt und vor dem entsprechenden Begrenzergasabfluss 12 (5). Die ionisierte Gasströmung 20 des Schalters fließt in den Begrenzer 6 und wird von der Begrenzerbogenunterbrechungsstruktur 46 (3 und 4) isoliert, um die insgesamte Bogenunterbrechungsleistungsfähigkeit zu verbessern. Die zwei ionisierten Gasströmungen 20, 22 kombinieren sich (5) am Gasablass 12 was gestattet, dass diese Gase den Begrenzer 6 verlassen. Diese Begrenzergasströmungsstruktur ermöglicht eine relative enge Kopplung oder Kupplung zwischen dem Schalter 4 und dem Begrenzer 6, was Raum spart und verbesserten Schutz gegenüber Erdausfällen während der Schalterunterbrechungszustände.
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Der konventionelle Schalter 4 weist ein Gehäuse 24 auf und zwar mit einer Anzahl von Gasablässen 26 (ein Gasablass 26 ist durch die versteckte Linienzeichnung in 1 gezeigt), strukturiert um die Anzahl von ionisierten Gasströmungen 20 vorzusehen, ferner eine Anzahl von ersten Anschlüssen 28, eine Anzahl von zweiten Anschlüssen 30 (ein zweiter Anschluss 30 ist in 1 gezeigt), und eine Anzahl von trennbaren Kontakten 32. Jeder der Anzahl von trennbaren Kontakten 32 ist elektrisch zwischen einem der Anzahl von ersten Anschlüssen 28 und einem der entsprechenden Anzahl von zweiten Anschlüssen 30 geschaltet. Der Schalter 4 weist auch einen Betriebsmechanismus 34 auf, der derart strukturiert ist, dass er die Anzahl von trennbaren Kontakten 32 öffnen und schließen kann.
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Wie in 1 gezeigt, ist die Begrenzungsvorrichtung oder der Begrenzer 6 mit dem Schalter 4 gekoppelt oder verbunden. Jeder der Begrenzeranschlüsse 15 ist elektrisch verbunden (1 zeigt die elektrische Verbindung eines Satzes von Anschlüssen 15, 30) mit einem entsprechenden der Schalteranschlüsse 30 um eine Leistungsschaltung durch die elektrische Schaltvorrichtung 2 zu formen. Diese Leistungsschaltung ist unabhängig unterbrechbar und zwar durch den Schalter 4 oder den Begrenzer 6 oder durch beide. Jeder der Anzahl von Gasanschlüssen 10 empfängt die ionisierte Gasströmung 20 von einem der Schaltergasablässe 26 für den Hindurchgang durch einen der Anzahl von Begrenzergaskanälen 14 zu einem der entsprechenden Anzahl von Begrenzergasablässen 12.
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Das Schaltergehäuse 24 weist eine erste Seite 36 auf, das Begrenzergehäuse weist eine zweite Seite 38 auf und die erste Seite 36 ist direkt an oder auf der zweiten Seite 38 angebracht.
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Typischerweise sind die Schalteranschlüsse 3 eine Anzahl von Leitungsanschlüssen und die Begrenzeranschlüsse 15 sind eine Anzahl von Lastanschlüssen, obwohl der Begrenzer 6 entweder mit der Leitungsseite oder Lastseite des Schalters 4 verbunden bzw. gekoppelt sein kann.
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Bezugnehmend auf 3 sei der Mechanismus des Begrenzers 6 nunmehr beschrieben. Jeder Pol des Begrenzers 6 weist ferner eine Bogenkammer 40 auf, ferner eine stationäre Leiteranordnung 42, eine bewegliche Leiteranordnung 44, einen Bogenbegrenzer 46 (beispielsweise einen Bogenspalter), eine Schlitzmotoranordnung 48 zur Vergrößerung der Magnetkräfte während der Unterbrechung, einen entsprechenden Anschluss der Leitungsanschlüsse 16, einen entsprechenden Lastanschluss der Lastanschlüsse 15 und einen Leiter 50. Der Lastanschluss 15 ist elektrisch mit der beweglichen Leiteranordnung 44 durch einen flexiblen Leiter 52 verbunden.
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Der beispielhafte Begrenzer 6 besitzt keinen konventionellen Schalterbetriebsmechanismus oder eine Überstromabfühlvorrichtung, wie beispielsweise eine Bimetall- oder Magnetarmatur (Anker). Die einzige mechanische Wirkung die existiert ist die, wenn sich die bewegende Leiteranordnung 44 weg von der stationären Leiteranordnung 42 bewegt, und zwar ansprechend auf die resultierende Magnetkraft während einer Fehlerunterbrechung. Die sich bewegende Leiteranordnung 44 verriegelt nicht in dem offenen Zustand sondern schließt wieder nach einer geeigneten Zeit, ansprechend auf die Feder 54 um die Betriebsbereitschaft des Begrenzers 6 und des zugehörigen Schalters 4 (1) wiederherzustellen.
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Die stationäre Leiteranordnung 42 weist den Leiter 50 auf, der einen unteren (bezüglich der 3) Teil 56 aufweist, und zwar gekoppelt oder verbunden mit dem Gehäuse 8 und einen oberen (bezüglich 4) Teil 58, der einen stationären Kontakt 60 trägt und ferner einen Bogenläufer 62. Die sich bewegende Leiteranordnung 44 weist einen beweglichen Kontaktarm 64 auf, der schwenkbar mit dem Gehäuse 8 am Schwenkpunkt 66 gekoppelt ist, ferner einen beweglichen Kontakt 68 und den flexiblen Leiter 52. Die relativ schwache Feder 54 spannt den beweglichen Kontaktarm 64 vor und spannt auf diese Weise die trennbaren Kontakte 70 vor, die gebildet werden durch den stationären Kontakt 60 und dem beweglichen Kontakt 48 im geschlossenen Zustand derart, dass die Federkraft durch die relativ stärkere Magnetkraft überwunden werden kann, die durch die U-Form des Leiters 50 in Kombination mit dem Schlitzmotor 48 bei einem vorbestimmten Überstromzustand vorgesehen wird. Das sich während einer Fehlerunterbrechung ergebende Magnetfeld übersteigt die Kraft der trennbaren Kontakte 70 und der bewegliche Kontaktarm 64 bewegt sich um die trennbaren Kontakte 70 zu trennen. Wenn der Fehler gelöscht ist nachdem das Magnetfeld entfernt ist, sieht die gleiche Vorspannfeder 54 die Kraft für den beweglichen Kontaktarm 64 vor, um das Wiederschließen und die Herstellung der Kontinuität durch den Begrenzer 6 vorzusehen.
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Die Anzahl der Begrenzervorrichtung 18 (eine Begrenzervorrichtung 18 ist in 3 für einen der Pole gezeigt) weist eine Anzahl von Bogenunterbrechungsstrukturen 46 auf, wie beispielsweise ein Anzahl von Bogenkanälen 46, strukturiert zum Vorsehen einer Anzahl von ionisierten Gasströmungen 22 (5) zu der Anzahl von Gasablässen 12 (5). Die Anzahl der trennbaren Kontakte 70 ist nahe der Anzahl der Bogenführungen (arc chutes) 46 angeordnet. Jeder der Anzahl von trennbaren Kontakten 70 ist elektrisch verbunden zwischen dem entsprechenden einen der Anzahl von ersten Anschlüssen 15 und dem entsprechenden einen der Anzahl von zweiten Anschlüssen 16. Der Schlitzmotor 48 und die bewegliche Leiteranordnung 44 sehen einen Mechanismus vor, strukturiert zum Öffnen und Schließen der Anzahl von trennbaren Kontakten 70 und der Anzahl von Begrenzervorrichtungen 18.
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Jeder der Anzahl von Begrenzervorrichtungen 18 weist eine Bogenkammer 40 auf, die stationäre Leiteranordnung 42, die bewegliche Leiteranordnung 44 und den Schlitzmotor 48, strukturiert zur Bewirkung der Bewegung der Leiteranordnung 44 zum Trennen von der stationären Leiteranordnung 42, ansprechend auf einen vorbestimmten Überstromzustand.
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Jeder der Anzahl von Begrenzungsvorrichtungen 18 weist ferner die Feder 54 auf, strukturiert zur Bewirkung der Bewegung der Leiteranordnung 44 zur Bewegung zu und normalerweise zum Ineingriffkommen mit der stationären Leiteranordnung 42. Die Feder 54 spannt das Ende 72 des beweglichen Kontaktarms 64 nach oben vor (bezüglich der 3), was den beweglichen Kontakt 68 nach unten (bezüglich 3) vorspannt.
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Obwohl ein Beispiel des dreipoligen Begrenzers 6 gezeigt ist, in dem die Anzahl von Gasanschlüssen eine Vielzahl von Gasanschlüssen 10 ist, die Anzahl der Gasanschlüsse eine Vielzahl von Gasanschlüssen 12 ist, die Anzahl von Gaskanälen eine Vielzahl von Gaskanälen 14 ist, die Anzahl von ersten Anschlüssen eine Vielzahl von ersten Anschlüssen 15 ist, die Anzahl von zweiten Anschlüsse eine Vielzahl von zweiten Anschlüssen 16 ist, und die Anzahl der Begrenzervorrichtung eine Vielzahl von Begrenzervorrichtungen 18 ist, erkennt man, dass der beispielhafte Begrenzer 6 eine einpolige Vorrichtung sein kann, in der diese Anzahl eins ist oder eine mehrpolige Vorrichtung, in der diese Anzahlen irgendeine geeignete Mehrzahl von Zählerständen sind.
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Bezugnehmend auf 4 erkennt man, dass der Begrenzer 6 der 1 mit entfernter Abdeckung 74 (1) gezeigt ist, um den Innenaufbau zu zeigen. Ein Teil des ersten Gaskanals 14 ist eine Barriere 76, die den entsprechenden einen der Anzahl von ionisierten Gasströmungen 20 von dem entsprechenden einen der Anzahl von Bogenkanälen 46 trennt. Die beispielhafte Barriere 76 ist beispielsweise und ohne Einschränkung hergestellt aus einem geeigneten vulkanisierten Fasermaterial, wie beispielsweise hitzebeständiges Isolierpapier (Fischpapier).
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Bezugnehmend auf die 1, 4 und 5 sei erwähnt, dass das offenbarte Konzept vorteilhafterweise die ionisierten Gasströmungen 22, 20 von der Bogenunterbrechungsstruktur (Bogenleiter 46) des Begrenzers 6 bzw. von dem Schalter 4 handhabt oder verarbeitet. Das offenbarte Konzept leitet die ionisierte Gasströmung 20 des Schalters durch die obere (bezüglich der 4) interne Region oder Zone des Begrenzers 6, um zu vermeiden, dass die heißen ionisierten Gase direkt zu einem geerdeten (nicht gezeigten) Stahlumhüllungsgehäuse der elektrischen Schaltvorrichtung 2 (1) geleitet wird. Das offenbarte Konzept vermeidet Erdungsprobleme dadurch, dass das ionisierte Gas parallel zu oder weg von der geerdeten Stahlumhüllung (bzw. Gehäuse) (nicht gezeigt) oder Befestigungsplatten (nicht gezeigt) geleitet wird. Die ionisierte Gasströmung 20 des Schalters wird geradewegs in den Begrenzer 6 abgelassen, und zwar angebracht auf der Leitung des beispielhaften Schalters 4. Das ionisierte Gas folgt einem ”sicheren” Pfad durch einen internen Kanal im Begrenzer 6 um zu vermeiden, dass Gas zu der geerdeten Stahlumhüllung (nicht gezeigt) geleitet wird und zu vermeiden, dass die Strömung des ionisierten Gases aus dem Schalter 4 heraus eingeschränkt wird.
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Das offenbarte Konzept vermeidet auch eine Erdsicherungsöffnung während der Fehlerunterbrechungstestung auf einen irgendeinen geeigneten Teststandard ist eine Sicherung (nicht gezeigt) oder ein Draht (nicht gezeigt) angeordnet zwischen der geerdeten (nicht gezeigten) Stahlumschließung oder der (nicht gezeigten) Stahlplatte auf der bzw. in der die unter Test befindliche Vorrichtung angeordnet ist und die Erde in Verbindung. Wenn relativ zu viel Strom von dem Stahl zur Erde läuft, dann öffnet sich die Sicherung oder der Draht. Wenn dies eintritt so ist die grundsätzliche Ursache für diese Nichtübereinstimmung im Allgemeinen verbunden mit dem ionisierten Gas von der Vorrichtung, die sich unter Test befindet und den Stahl kontaktiert.
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Die beispielhafte Barriere 76 trennt diese obere (bezüglich 4) ionisierte Gasströmung 20 des Schalters von der Begrenzerbogenkammer 40 (3) um zu ermöglichen, dass der Begrenzer 6 ordnungsgemäß arbeitet. Am Ende des Begrenzers 6 existiert ein Punkt 78, wo die zwei ionisierten Gasströmungen 22, 20 (vom Begrenzer 6 bzw. dem Schalter 4) sich kombinieren, und den Begrenzer 6 in die Außenluft verlassen, und zwar sicher weg von dem geerdeten Metall. Dies sieht einen erhöhten Schutz vor gegenüber Erdausfällen während der Fehlerunterbrechungszustände vor.
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Der Begrenzer 6 kann entweder an die Leitungsseite oder die Lastseite des Schalters 4 angelegt sein. Das offenbarte Konzept ermöglicht die Leitungsseitenanbringung des Begrenzers 6 an dem Schalter 4. Beide Optionen sind von Kunden erwünscht und zwar abhängig von der Konfiguration der Vorrichtung, wo die Schalter/Begrenzerkombination verwendet wird (beispielsweise Handhabungsmechanismusanordnung; Beabstandung von der benachbarten Komponente; Gasströmung von einem oder beiden Enden).
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Die Isolation oder Trennung der ionisierten Gasströmung 20 des Schalters von der Begrenzerbogenkammer 40 gestattet, dass der Begrenzer 6 nicht durch eine Flut ionisierten Gases überwältigt wird, und zwar während eines Unterbrechungsereignisses, was die Unterbrechungseffizienz kompromittieren könnte.
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Der Begrenzer 6 kann eng gekoppelt an die Leitungsseite des Schalters 4 sein beim Verkauf ab Fabrik. Diese zwei Gegenstände könnten beispielsweise durch ein (nicht gezeigtes) Etikett abgedichtet in diesem Fall sein, um anzuzeigen, dass die kombinierten Einheiten eine einzige Einheit (Anwendungsregeln) sind.
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Unter Bezugnahme auf 5 sei bemerkt, dass jeder der Anzahl von Gaskanälen 14 einen ersten Gaskanalteilabschnitt 80 aufweist, der in Verbindung steht mit einem zweiten Gaskanalteil oder Abschnitt 82. Der erste Gaskanalabschnitt 80 kommuniziert oder steht in Verbindung mit dem entsprechenden einen der Begrenzergasanschlüsse 10 und der zweite Gaskanalabschnitt 82 steht in Verbindung mit dem entsprechenden einen der Anzahl von Begrenzergasabflüssen oder -ablässen 12. Der erste Kanalabschnitt 80 ist strukturiert, um die entsprechende eine der Anzahl von ersten ionisierten Gasströmungen 20 von der Anzahl der Bogenkanäle 46 zu isolieren. Jedweder der Anzahl von Bogenkanälen 46 ist ferner strukturiert, um die entsprechende eine der Anzahl von zweiten ionisierten Gasströmungen 22 zum zweiten Gaskanalteil 82 des entsprechenden einen der Anzahl von Gaskanälen 14 vorzusehen. Der zweite Gaskanalabschnitt 82 ist strukturiert um am Punkt 78 den entsprechenden einen der Anzahl von ersten ionisierten Gasströmungen 20 vom ersten Gaskanalabschnitt 80 des entsprechenden einen der Anzahl von Gaskanälen 14 mit dem entsprechenden einen der Anzahl von ionisierten Gasströmungen 22 zu kombinieren, und zwar vor dem entsprechenden einen der Begrenzergasablässe 12. Auf diese Weise wird die Anzahl der zweiten ionisierten Gasströmungen 22 vom Begrenzer 6 nicht mit der Anzahl der ersten ionisierten Gasströmungen 20 vom Schalter 4 kombiniert bis zum internen Punkt 78 der vor dem Begrenzergasabfluss 12 vorgesehen ist.
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Die Anzahl der Begrenzergasabflüsse oder -ablässe 12 ist strukturiert um zu vermeiden, dass ein ionisierter Gasfluss direkt zu einer geerdeten Stahlumschließung (nicht gezeigt) geleitet wird und zur Vermeidung einer (nicht gezeigten) Erdsicherung (ground fuse).
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Obwohl spezielle Ausführungsbeispiele des offenbarten Konzepts veranschaulicht wurden im Detail erkennt der Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Alternativen und solchen Details entwickelt werden können, und zwar in dem Licht der Gesamtlehre der Offenbarung. Demgemäß sind die speziellen Anordnungen, die offenbart sind, nur veranschaulichend zu sehen und nicht einschränkend was den Bereich des erfindungsgemäßen Konzeptes anlangt, welches durch die Breite der beigefügten Ansprüche und jedwede und alle Äquivalente davon gegeben ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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