Lichtbogenkammer mit Isolierstoffwänden für Niederspannungsschaltgeräte
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogenkammer mit Isolierstoffwänden für
Niederspannungsschaltgeräte mit einem Löschraum, der mindestens in einer Begrenzungswand
Öffnungen aufweist.Arc chamber with insulating walls for low-voltage switchgear
The invention relates to an arc chamber with insulating walls for
Low-voltage switchgear with an extinguishing space, which is at least in one boundary wall
Has openings.
Die Technik der Niederspannungsschaltgeräte geht dahin, daß die Lichtbogenkammer
gerade noch so groß gehalten werden soll, als unbedingt für die Abschaltung des
größten zu beherrschenden Stromes notwendig ist. Insbesondere beim Abschalten von
Wechselströmen ist man dazu übergegangen, die Lichtbogenkammer verhältnismäßig klein
zu bauen, da der Wechselstromlichtbogen beim Nulldurchgang sowieso erlischt und
Vorkehrungen, die getroffen werden müssen, um ein Wiederzünden des Lichtbogens nach
dem Nulldurchgang zu verhindern, nicht ausschließlich von der Größe der Kammer abhängig
sind.The technology of low-voltage switching devices is that the arc chamber
should be kept just as large as necessary for switching off the
largest current to be controlled is necessary. Especially when switching off
Alternating currents, the arc chamber is relatively small
to build, since the alternating current arc goes out anyway at the zero crossing and
Precautions to be taken to prevent the arc from re-igniting
To prevent the zero crossing, does not depend solely on the size of the chamber
are.
Wird jedoch die Kammer sehr klein gebaut, dann tritt mitunter aus
dieser Lichtbogenkammer Schaltfeuer nach außen, was mit Rücksicht auf ein möglichst
kleines Einbaugehäuse und in den Fällen, in denen der Betätigungsgriff verhältnismäßig
nahe an der Lichtbogenkammer angeordnet ist, als nachteilig und störend empfunden
wird. Beim Schalten von Leistung werden die Schaltstücke meist so stark erhitzt,
daß ein mehr oder weniger großer Anteil an Schaltmaterial verdampft und mit den
Schaltgasen aus den Schaltkammern ausgeblasen wird. Diese glühenden Gase können
bei ungünstiger Ausblasrichtung oder bei Reflexion der Schaltgase an Gehäusewänden
den Bedienenden nicht unerheblich belästigen, zum Teil sogar gefährden. Daneben
ist zu berücksichtigen, daß die ausgeblasenen Metalldämpfe außerhalb des Schaltgerätes
als Metall- oder Metalloxydniederschläge ablagern, die bei Verwendung von Silber
und bestimmten Silberlegierungen leitend sind. Insbesondere bei engem Einbau in
Gehäusen und in Anlagen mit einer großen Anzahl von Schaltgeräten kann es zu leitenden
Ablagerungen kommen, die zu Überschlägen und letztlich auch zur Bildung von Kriechspuren
an verkohlten Isolationsteilen Anlaß geben.However, if the chamber is built very small, it sometimes leaks
this arc chamber switching fire to the outside, what with consideration for a possible
small built-in housing and in those cases where the operating handle is proportionate
is arranged close to the arc chamber, felt to be disadvantageous and annoying
will. When switching power, the contact pieces are usually heated to such an extent that
that a more or less large proportion of switching material evaporates and with the
Switching gases is blown out of the switching chambers. These glowing gases can
if the discharge direction is unfavorable or if the switching gases are reflected on the housing walls
not inconsiderably annoying the operator, in some cases even endangering them. Besides
it must be taken into account that the blown metal vapors are outside the switchgear
deposit as metal or metal oxide precipitates that occur when using silver
and certain silver alloys are conductive. Especially with tight installation in
Enclosures and in systems with a large number of switching devices can become conductive
Deposits occur, which lead to flashovers and ultimately also to the formation of creep tracks
give rise to charred insulation parts.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtbogenkammer aufzubauen,
bei der trotz kleinstmöglicher Ausmaße eine Gefährdung des Bedienenden ebenso sicher
vermieden ist, wie das Ausblasen von stark mit Metalldampf angereicherten Schaltgasen.The invention is based on the object of building an arc chamber,
in which, despite the smallest possible dimensions, a hazard to the operator is just as safe
what is avoided is the blowing out of switching gases that are heavily enriched with metal vapor.
Für die Lösung dieser gestellten Aufgabe sind vorbekannte einstufige
Schaltkammern mit eingesetzten Isolierkeilen zur Lichtbogenlöschung auch dann nicht
geeignet, wenn dieser Keilkammer eine düsenartige Verengung in Richtung der Gasaustrittsöffnungen
nachgeschaltet ist, denn bei diesen einstufigen Kammern werden die Metalldämpfe
mit den Schaltgasen nahezu vollständig ausgeblasen. Andere bekannte mehrstufige
Lichtbogenkammern, also Löschkammern, bei denen mehrere Löscheinrichtungen hintereinander
geschaltet sind, sind nicht nur wegen ihres Aufwandes und ihrer Größe für Niederspannungsschaltgeräte
nicht geeignet. So ist bei diesen Kammern trotz der mehrstufigen Löscheinrichtungen
keine Gewähr gegeben, daß sich die Metalldämpfe innerhalb der Löschkammern entsprechend
abkühlen und damit auch ablagern, denn die verschiedenen Stufen werden beim Löschvorgang
und damit in bezug auf den Lichtbogen so eingeschaltet, daß der Lichtbogen in jeder
dieser Kammerteile brennt.Previously known single-stage processes are used to solve this problem
Switching chambers with inserted insulating wedges to extinguish arcs are not even then
suitable if this wedge chamber has a nozzle-like constriction in the direction of the gas outlet openings
is downstream, because in these single-stage chambers, the metal vapors
almost completely blown out with the switching gases. Other well-known multilevel
Arc chambers, i.e. arcing chambers in which several extinguishing devices one behind the other
are switched, are not only because of their complexity and size for low-voltage switchgear
not suitable. This is the case with these chambers despite the multi-stage extinguishing systems
no guarantee is given that the metal vapors inside the extinguishing chambers will be accordingly
cool and thus also deposit, because the different stages are during the extinguishing process
and thus switched on with respect to the arc so that the arc in each
this part of the chamber is on fire.
Die beschriebene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
dem Löschraum ein vorzugsweise kleinerer, aus Isolierstoffwänden gebildeter Raum
nachgeschaltet ist, der nach dem Außenraum, jedoch dem Handantrieb abgewandt gerichtete
Öffnungen hat, und daß die Öffnungen beider Räume in gegeneinander vorzugsweise
rechtwinklig geneigten Ebenen liegen.The object described is achieved according to the invention in that
the extinguishing space a preferably smaller space formed from insulating walls
is connected downstream, which is directed towards the outside, but facing away from the manual drive
Has openings, and that the openings of both spaces in each other preferably
planes inclined at right angles.
Dadurch wird erreicht, daß die Gase auch bei Schaltung sehr großer
Ströme so weit abgekühlt sind, daß praktisch keine Schaltfeuer und damit auch keine
wesentlichen Metalldämpfe mehr in den Außenraum dringen können. Gleichzeitig wird
durch die Umlenkung der Gase erreicht, daß auch ein Heißluftstrom, der den Bedienenden
treffen könnte, von diesem abgelenkt wird.
Einzelheiten einer Lichtbogenkammer
nach der Erfindung, sowie deren Vorteile werden an Hand der Zeichnung näher erläutert:
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Lichtbogenkammer im Schnitt, wobei die Schaltkontakte
lediglich angedeutet sind. Die Lichtbogenkammer selbst ist beispielsweise aus Keramik
aufgebaut. Die den Kontakten gegenüberliegende Begrenzungswand 1 des eigentlichen,
mit bekannten Löscheinrichtungen ausgestatteten Löschraumes 8 ist mit Öffnungen
2 versehen, die in dem aus den Wänden 1, 3 und 4 bestehenden zusätzlichen
Raum 9 münden. Dieser zweite Raum 9 ist in seinem Schnitt, wie dargestellt,
dreieckig, d. h. die Begrenzungswand 3 verläuft im spitzen Winkel zu der die Öffnungen
2 aufweisenden Zwischenwand 1. Der zusätzliche Raum 9 hat Öffnungen 5 zum
Außenraum. Tritt zwischen den Schaltkontakten 6 und 7 ein sehr starker Lichtbogen
auf, dann kann allenfalls Schaltfeuer aus dem eigentlichen Löschraum 8 in den nachgeschalteten
Raum 9 gelangen. Mit Sicherheit wird aber vermieden, daß dieses Schaltfeuer nach
außen dringt. Sollbeispielsweise die Lichtbogenkammer nach der Erfindung bei einem
Motorschutzschalter, bei dem der Handgriff aus konstruktiven Gründen, wie in Fig.
2 angedeutet, vielfach sehr nahe an der Kontaktanordnung angeordnet ist, vorgesehen
werden, dann ist im Bereich des Handgriffes jede Beeinträchtigung durch Schaltfeuer
vermieden.This ensures that the gases are cooled down to such an extent, even when very large currents are switched, that practically no switching lights and thus no significant metal vapors can penetrate into the outside space. At the same time, by deflecting the gases, it is achieved that a stream of hot air, which could hit the operator, is also diverted from the operator. Details of an arc chamber according to the invention, as well as its advantages, are explained in more detail with reference to the drawing: FIG. 1 shows schematically an arc chamber in section, the switching contacts being merely indicated. The arc chamber itself is made of ceramic, for example. The boundary wall 1 opposite the contacts of the actual extinguishing space 8, which is equipped with known extinguishing devices, is provided with openings 2 which open into the additional space 9 consisting of the walls 1, 3 and 4. This second space 9 is triangular in its section, as shown, ie the boundary wall 3 runs at an acute angle to the intermediate wall 1 having the openings 2. The additional space 9 has openings 5 to the outside space. If a very strong arc occurs between the switching contacts 6 and 7 , then switching light can at best get from the actual extinguishing space 8 into the downstream space 9. With certainty, however, it is avoided that this beacon penetrates to the outside. If, for example, the arc chamber according to the invention is to be provided in a motor protection switch in which the handle is often arranged very close to the contact arrangement for structural reasons, as indicated in FIG.
Durch die Anordnung des zusätzlichen Raumes 9
wird eine Lichtbogenkammer
nur unwesentlich vergrößert. Wollte man hingegen eine einstufige Lichtbogenkammer
schaffen, bei der kein Schaltfeuer nach außen dringen kann, auch wenn sehr große
Ströme abgeschaltet werden, dann würde diese Kammer wesentlich größer werden als
die dargestellte Lichtbogenkammer mit dem nachgeschalteten Raum 9. Due to the arrangement of the additional space 9 , an arc chamber is only insignificantly enlarged. If, on the other hand, you wanted to create a single-stage arc chamber, in which no switching light can penetrate to the outside, even if very large currents are switched off, then this chamber would be significantly larger than the arc chamber shown with the downstream room 9.
Aus Anschaulichkeitsgründen ist in der Zeichnung eine Lichtbogenkammer
ohne irgendwelche Zwischenteile dargestellt. Selbstverständlich kann die Erfindung
auch bei Kammern angewendet werden, die mit Keilen, Deionblechen oder ähnlichen
Löschhilfsmitteln ausgerüstet sind. Auch die Form des zusätzlichen Löschraumes kann
verschiedentlich gewandelt werden. Über die Größe der Öffnungen 5 bzw. 2
ist zu sagen, daß die Öffnungen 5 im allgemeinen größer gehalten werden können als
die Öffnungen 2. For reasons of clarity, the drawing shows an arc chamber without any intermediate parts. Of course, the invention can also be used in chambers that are equipped with wedges, deion plates or similar extinguishing aids. The shape of the additional extinguishing space can also be changed in various ways. Regarding the size of the openings 5 or 2 , it should be said that the openings 5 can generally be kept larger than the openings 2.