DE1155840B

DE1155840B - Arc extinguishing chamber for circuit breakers with gap-shaped partial extinguishing chambers formed by insulating panels having arc conductors

Info

Publication number: DE1155840B
Application number: DEM15486A
Authority: DE
Inventors: Latour Andre
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1949-10-13
Filing date: 1952-09-11
Publication date: 1963-10-17
Also published as: FR65047E; US2707739A; FR1000691A; GB702834A; GB723837A; CH305648A; CH291021A; FR72633E; DE975815C; FR61399E; US2668890A; GB754276A; US2783336A; US2750476A; FR62384E; DE1014623B; BE498021A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogenlöschkammer für Leistungsschalter mit durch Lichtbogenleitstücke aufweisende Isolierplatten gebildeten spaltförmigen Teillöschkammern, in welchen die von V-förmigen, mit den Schenkeln an je einer Kammerseite anliegenden Lichtbogenleitstücken oder Zwischenelektroden gebildeten und hintereinandergeschalteten Teillichtbögen zu Schleifen ausgeweitet werden.The invention relates to an arc extinguishing chamber for circuit breakers with arc conductors having insulating plates formed gap-shaped partial arcing chambers, in which the of V-shaped arc guiding pieces or intermediate electrodes that rest with the legs on each side of the chamber formed and series-connected partial arcs are expanded to loops.

Es sind Vorrichtungen zur Löschung von Lichtbögen bekannt, bei welchen der Lichtbogen nach seiner Zündung und Ausweitung in seiner Längsrichtung in eine Mehrheit von Teillichtbögen aufgeteilt wird. Jeder der Teillichtbögen wird in eine zur ursprünglichen Richtung senkrechte Lage gedreht und so ausgeweitet, daß er in einer zur ursprünglichen Richtung des Lichtbogens senkrechten Ebene eine große Schlinge bildet, die das Erlöschen des Teillichtbogens beschleunigt.There are devices for extinguishing arcs are known in which the arc after his Ignition and expansion in its longitudinal direction is divided into a majority of partial arcs. Each of the partial arcs is rotated into a position perpendicular to the original direction and expanded in such a way that that it forms a large loop in a plane perpendicular to the original direction of the arc, which accelerates the extinguishing of the partial arc.

Bei diesen Vorrichtungen ist die Lichtbogenlöschkammer durch mehrere senkrecht zur ursprünglichen Richtung des Lichtbogens angeordnete isolierende Platten in eine Mehrheit von Teillöschkammern unterteilt. Jede isolierende Platte ist auf beiden Seiten mit kurzen, elektrisch miteinander verbundenen Leitstrecken versehen. Die auf oder in den Platten gelagerten Leitstrecken stehen sich innerhalb einer Löschkammer so gegenüber, daß sie zusammen mit dem Teillichtbogen nach dessen Entstehen einen Stromfluß in Form einer zunächst kleinen Schlinge bilden, die sich jedoch unter dem Einfluß der vom Strom erzeugten elektrodynamischen Kräfte zu einer großen Schlinge ausweitet.In these devices is the arc extinguishing chamber by several insulating ones arranged perpendicular to the original direction of the arc Plates divided into a majority of partial arcing chambers. Each insulating plate is on both sides with short, electrically interconnected conductive paths. Those stored on or in the plates Conductor lines face each other within an extinguishing chamber in such a way that they together with the partial arc after its formation a current flow in the form of an initially small loop form, but under the influence of the electrodynamic forces generated by the current to form a large noose.

Die Erfindung bezweckt bei diesen Vorrichtungen eine Verbesserung der Löschungsbedingungen in den Teillöschkammern und der Entionisierung der Teillöschkammern, um ein Wiederzünden des Lichtbogens zu verhindern, indem die Platten, die Zusatzeinrichtungen der Platten und die mit den Platten verbundenen Leitstücke eine besondere Ausgestaltung erfahren.The invention aims to improve the erasure conditions in these devices Partial arcing chambers and deionization of the partial arcing chambers to re-ignite the arc prevent by the panels, the accessories of the panels and those associated with the panels Guide pieces experience a special design.

Durch die Erfindung wird zunächst die relative Lage und die relative Größe der Leitstücke gegenüber den Teillöschkammern bildenden Platten verbessert.The invention initially the relative position and the relative size of the guide pieces compared to the Partial arcing chambers forming plates improved.

Da die Leitstücke aus einem V-förmigen Gebilde bestehen und so einander gegenläufig gerichtet wachsenden Abstand voneinander haben, werden diese Leitstücke in an sich bekannter Weise gegenüber der senkrechten Mittelebene der ganzen Löschkammer symmetrisch angeordnet. Zur Ermöglichung der Bildung von Teillichtbögen, die nicht nur gekrümmt sind, sondern eine tatsächlich beinah geschlossene Schlinge bilden, haben die Leitstücke erfindungsgemäß eine solche räumliche Anordnung, daß die Verbindung des geometrischen Mittelpunkts des nutzbaren Teils Lichtbogenlöschkammer
für Leistungsschalter mit durch Lichtbogenleitstücke aufweisende Isolierplatten
gebildeten spaltförmigen TeillöschkammernSince the guide pieces consist of a V-shaped structure and are spaced apart from one another, increasing in opposite directions, these guide pieces are arranged symmetrically with respect to the vertical center plane of the entire extinguishing chamber in a manner known per se. To enable the formation of partial arcs, which are not only curved, but actually form an almost closed loop, the guide pieces according to the invention have such a spatial arrangement that the connection of the geometric center of the usable part of the arc extinguishing chamber
for circuit breakers with insulating plates through arc conductors
formed gap-shaped partial arcing chambers

Anmelder:Applicant:

Ets. Merlin & Gerin Societe Anonyme,
Grenoble (Frankreich)Ets. Merlin & Gerin Societe Anonyme,
Grenoble (France)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Kuborn, Patentanwalt,
Düsseldorf, Tonhallenstr. 8Representative: Dipl.-Ing. W. Kuborn, patent attorney,
Düsseldorf, Tonhallenstr. 8th

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. Oktober 1951 (Nr. 3328)Claimed priority:
France of October 15, 1951 (No. 3328)

Andre Latour, Grenoble (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenAndre Latour, Grenoble (France),
has been named as the inventor

der Platte —· wobei unter nutzbarem Teil der Platte die Fläche der Platte zu verstehen ist, in deren Bereich sich der Lichtbogen beim Nennstrom entwickelt — mit den nächstgelegenen Punkten der beiden Leitstücke oder Zwischenelektroden einen Winkel ergibt, der kleinerof the plate - where the usable part of the plate is to be understood as the area of the plate in the area of which the arc develops at the rated current - with the closest points of the two conductive pieces or Between electrodes results in an angle that is smaller

als γ und vorzugsweise etwa -j- ist, so daß die Lichtbogenschlinge einen Winkel von -=- oder vorzugsweisethan γ and preferably about -j-, so that the arc loop is at an angle of - = - or preferably

von -~ oder darüber einschließt, sobald die Schlingeof - ~ or above includes once the noose

eine kreisförmige Form erreicht.reaches a circular shape.

Diese relative Lage der Elektroden gegenüber dem geometrischen Mittelpunkt der Platten muß auch dann beibehalten werden, wenn, wie nachstehend ausgeführt und entsprechend der weiteren Verbesserung, die Form der Teillichtbogenschlinge mit Absicht verändert wird.This relative position of the electrodes with respect to the geometric center of the plates must also then retained if, as set out below and according to further improvement, the The shape of the partial arc loop is intentionally changed.

Die erstgenannte Maßnahme führt zu Lichtbogenschlingen, deren Durchmesser im Verhältnis zum Abstand der Elektroden groß ist. Für eine gegebene Abschaltleistung (Nennstrom) bilden die Teillichtbögen Schlingen von entsprechendem Durchmesser. Der mittlere Wert dieser Durchmesser läßt sich leicht an Hand der Spuren bestimmen, welche der Lichtbogen auf den Platten zurückläßt. Der Durchmesserwert legt in einem gewissen Grad die Breite der Platten fest. Wenn es nun wie bei der Erfindung wünschens-The first-mentioned measure leads to arcing loops, the diameter of which in relation to the The distance between the electrodes is large. The partial arcs form for a given breaking capacity (rated current) Loops of appropriate diameter. The mean value of this diameter can be easily determined determine which traces the arc leaves on the plates based on the traces. The diameter value sets the width of the panels to a certain extent fixed. If, as with the invention, it is desirable

309 728/242309 728/242

3 43 4

wert ist, für eine gegebene Abschaltleistung die Platten- lage anbringen, die den freien Querschnitt diesesis worth, for a given breaking capacity, attach the plate layer that has the free cross-section of this

breite so weit wie zulässig zu verringern, dann wird Raumes verringert und auf deren untere Kante derreduce the width as much as possible, then the space is reduced and the lower edge of the

nach der Erfindung die Verringerung dadurch erreicht, Lichtbogen auftrifft. Auf diese Weise wird eineaccording to the invention, the reduction achieved by striking the arc. That way becomes a

daß die Lichtbogenschlinge so zusammengedrückt erwünschte rechteckige Form des Lichtbogens erwird, daß sich der Lichtbogen gegen die seitlichen 5 reicht, wobei der Teil der Platten oberhalb des nutz-that the arc loop becomes so compressed to the desired rectangular shape of the arc, that the arc extends against the side 5, with the part of the plates above the useful

Abschlüsse der Teillöschkammer auf die ganze Länge baren Teils als Flammenschutz wirkt,Closures of the partial extinguishing chamber acts as a flame protection over the entire length of the part,

dieser Abschlüsse preßt, wodurch eine größere Kühlung Die untere Kante der Zwischenlage kann zu ihremThis presses the terminations, creating greater cooling. The lower edge of the liner can be attached to it

erzielt wird. Schutz mit isolierenden, in den Lichtbogenraum vor-is achieved. Protection with insulating, in front of the arc chamber

Dementsprechend hat die nutzbare Fläche der stehenden Spitzen versehen sein, die noch den VorteilAccordingly, the usable area of the standing tips has to be provided, which still has the advantage

Platte vorzugsweise die Form eines Rechtecks, dessen io bieten, ihrerseits die Lichtbogenschlinge etwas zu ver-Plate preferably has the shape of a rectangle, the io of which offer in turn the arc loop somewhat

Breite kleiner als der mittlere Durchmesser der vom längern.Width smaller than the median diameter of the longer one.

Lichtbogen gebildeten Schlingen für die dem Schalter In der gleichen Weise und zu dem gleichen Zweck zugeordnete Abschaltleistung ist. Zwischen den Platten können auch solche Spitzen auf den seitlichen Absind Abstandsstücke vorgesehen, welche gegebenen- schlußwänden der Teillöschkammern angebracht sein, falls mit den Platten aus einem Stück bestehen und den 15 Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeiseitlichen Abschluß der durch zwei einander benach- spiel der Erfindung.Arc formed loops for the switch in the same way and for the same purpose assigned breaking capacity. Such peaks can also be placed on the side absind between the plates Spacers are provided, which are attached to the partition walls of the partial extinguishing chambers, if made of one piece with the plates and the 15 The drawing illustrates an embodiment to the side Completion of the invention by two adjacent.

barte Platten gebildeten Teillöschkammern bilden Fig. 1 gibt eine Isolierplatte in Breitenansicht undBarte plates formed partial arcing chambers form Fig. 1 is an insulating plate in width view and

können und damit den rechteckigen Raum begrenzen, Vorderansicht wieder;can and thus delimit the rectangular space, front view again;

in welchem der Teillichtbogen sich ausweiten kann. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1in which the partial arc can expand. FIG. 2 is a section along the line II-II in FIG. 1

Nach der Erfindung kann außerdem die Ausbildung 20 durch zwei zu einer Löschkammer zusammengefügteAccording to the invention, the formation 20 can also be joined by two to form an extinguishing chamber

so sein, daß die Abstandsstücke, welche die Größe des Isolierplatten;be so that the spacers, which the size of the insulating plates;

Kammerspaltes der Teillöschkammern, d. h. den Ab- Fig. 3 verdeutlicht einen Schnitt nach der LinieIII-IIIChamber gap of the partial extinguishing chambers, d. H. the Ab- Fig. 3 illustrates a section along the line III-III

stand der eine Teillöschkammer begrenzenden Platten in Fig. 1 durch zwei zu einer Löschkammer zusammen-stood the plates delimiting a partial extinguishing chamber in Fig. 1 by two to form an extinguishing chamber

voneinander, bestimmen, eine Stärke aufweisen, gefügte Platten.each other, determine, have a thickness, joined panels.

welche gleich der Stärke der Leitstücke (Elektroden) 25 Die isolierende Platte 1 besitzt an ihrem unterenwhich is equal to the thickness of the conductive pieces (electrodes) 25 The insulating plate 1 has at its lower

oder ein wenig größer als die Stärke der Leitstücke ist. Rand eine Aussparung 2 zur Aufnahme des Verbin-or a little larger than the thickness of the guide pieces. Edge a recess 2 for receiving the connection

Dies ist deshalb möglich, weil die Leitstücke so aus- dungssteges 5, welcher die beiden Elektroden oderThis is possible because the conductive pieces are formed in such a way that the web 5, which the two electrodes or

gebildet sind, daß zwei in einer Löschkammer sich Leitstücke 3 und 4 miteinander verbindet, von denenare formed that two conductive pieces 3 and 4 are connected to one another in an extinguishing chamber, of which

schräg gegenüberliegende Leitstücke nicht miteinander das eine auf einer und das andere auf der anderen derdiagonally opposite guide pieces not one on one and the other on the other of the

in Berührung kommen sollen. Hierdurch ergibt sich 30 beiden Plattenseiten liegt.should come into contact. This results in 30 lying on both sides of the plate.

eine sehr schmale spaltförmige Kammer, in welcher Die Elektroden weisen zwischen den Punkten 6 und 7 der Teillichtbogen zwischen den Platten in innige eine geradlinige Kante auf. Die Kante kann jedoch Berührung mit diesen kommt, wodurch er stark ge- gegebenenfalls auch entgegengesetzt zum Bogen 9 gekühlt wird. krümmt sein.a very narrow slit-shaped chamber in which the electrodes point between points 6 and 7 the partial arc between the plates in intimate a straight edge. However, the edge can Comes into contact with these, whereby it is strongly cooled - possibly also in the opposite direction to the sheet 9 will. be crooked.

Unter Umständen kann es sogar zweckmäßig sein, 35 An den Außenseiten besitzen die Elektroden, welche die Isolierplatten im Bereiche des Raumes, in welchem ein V bilden, geradlinige senkrechte Kanten 9, 10. sich der Lichtbogen entwickelt, in der Weise mit einer Diese Kanten haben einen gewissen Abstand von den Verdickung zu versehen, daß der Abstand zwischen Längsstegen 11, welche den seitlichen Abschluß einer den Platten, d. h. die lichte Weite des genannten Teillöschkammer bilden, die sich durch zwei zuRaumes, geringer als die Stärke der Leitstücke ist. 40 sammengefügte Platten ergibt.Under certain circumstances, it may even be useful to have electrodes on the outside the insulating panels in the area of the room in which a V form straight vertical edges 9, 10. the arc develops in such a way that these edges are at a certain distance from the Thickening to provide that the distance between longitudinal webs 11, which the lateral conclusion of a the plates, d. H. form the clear width of the mentioned partial extinguishing chamber, which are divided by two is less than the thickness of the guide pieces. 40 plates joined together results.

Bei der Anwendung vorgenannter Verbesserungen Der geometrische Mittelpunkt des für die Entwickkann der Fall eintreten, daß für den sich entwickelnden lung des Lichtbogens vorgesehenen Kammerraumes, Lichtbogen, dessen Lichtbogenschlinge bei einer d. h. des mit 13, 14, 15 und 16 bezeichneten Kammerfreien Entwicklungsmöglichkeit eine Länge einnehmen teils, trägt das Bezugszeichen C. Die kürzeste Entwürde, die größer als der Umfang des vorhandenen 45 fernung zwischen C und den Elektroden ist mit CA Kammerraumes ist, und die Fußpunkte des Licht- und CB bezeichnet. Wie die Zeichnung erkennen läßt, bogens auf den Schlitzen der Leitstücke stationär ist der Winkel ACB annähernd gleich oder kleiner würden, was natürlich unerwünscht wäre. , π , , , ₄,₀ When applying the above improvements, the geometric center of the development can happen that the chamber space provided for the developing development of the arc, the arc, the arc loop of which, in a chamber-free development option designated by 13, 14, 15 and 16, take up a length , bears the reference symbol C. The shortest draft, which is greater than the circumference of the existing 45 distance between C and the electrodes, is CA chamber space, and denotes the base points of the light and CB. As the drawing shows, the angle ACB is approximately equal to or less than the arc on the slots of the guide pieces, which of course would be undesirable. , π,,, ₄ , ₀

Diesem möglichen Mißstand hilft die Erfindung ^aIS T' ^{α n<
ais} ^ ·The invention helps this possible disadvantage ^aIS T ' ^{α n <ais} ^ ·

dadurch ab, daß auf jedem der Leitstücke eine Wander- 50 Die Platte 1 ist mit zwei Längsstegen 11 versehen, strecke für den Lichtbogenfußpunkt geschaffen ist, die deren Stärke die Spaltbreite der Teillöschkammera, im wesentlichen parallel zur seitlichen Abschlußwand d. h. den Abstand zwischen zwei benachbarten Platten ist und zwischen dieser und dem Leitstück einen bestimmt. Die Stege, welche so Abstandsstücke bilden, Zwischenraum beläßt, derart, daß ein Teil des Licht- bilden gleichzeitig den seitlichen Abschluß der Kammer, bogens in dem Zwischenraum Aufnahme finden kann. 55 Auf ihrem oberen Teil ist die Platte 1 mit einem Auf den Wanderstrecken verlagern sich die Licht- Zwischenstück 17 aus isolierendem Material versehen, bogenfußpunkte unter der Einwirkung der elektro- welches auf beiden Seiten Wulste 18 aufweist, die Abdynamischen Kräfte ohne Erweiterung des durch die Standsstücke bilden und das Zwischenstück im ge-Löschbogenschlinge eingeschlossenen Winkels. wünschten Abstand von den Isolierplatten halten.from the fact that on each of the guide pieces a traveling 50 The plate 1 is provided with two longitudinal webs 11, stretch is created for the arc base, the strength of which is the gap width of the partial quenching chamber, essentially parallel to the lateral end wall d. H. the distance between two adjacent plates is and determined between this and the guide piece. The webs that form spacers Leaves space in such a way that part of the light simultaneously forms the side closure of the chamber, arc can be accommodated in the gap. 55 On its upper part is the plate 1 with a On the hiking trails, the light spacers 17 made of insulating material move, Arch base points under the action of the electro- which has bulges 18 on both sides, which form the dynamic forces without expansion through the stand pieces and the intermediate piece in the ge-extinguishing arch loop included angle. keep the desired distance from the insulating plates.

Auf diese Weise werden nicht nur an der gleichen 60 Die Platte 1 kann in ihrem mittleren Teil auch mit Stelle verharrende Lichtbogenfußpunkte vermieden, einer Verdickung 19 versehen sein,
sondern es wird auch die Länge der Lichtbogen- Die Abstandsstücke 18 können Spitzen 20 aufschleife annähernd doppelt um die gesamte Höhe der weisen, die in den Lichtbogenraum vorstehen.
Leitstücke verlängert. Auch die Stege 11 können mit zusätzlichen Spitzen 21In this way, a thickening 19 is not only provided on the same 60 The plate 1 can also be avoided in its central part with arc root points remaining in place,
but it will also be the length of the arc. The spacers 18 may loop tips 20 approximately twice the full height of the points protruding into the arc space.
Guide pieces extended. The webs 11 can also have additional tips 21

Des weiteren läßt sich erfindungsgemäß im oberen 65 versehen sein. Von diesen Spitzen ist nur eine in derFurthermore, according to the invention, the upper 65 can be provided. Only one of these tips is in the

Teil der Löschkammer, d. h. oberhalb des für die Aus- Zeichnung wiedergegeben.Part of the quenching chamber, d. H. reproduced above for the drawing.

Weitung des Lichtbogens vorgesehenen Raumes, Fig. 2 und 3 lassen erkennen, wie zwei Platten eineExpansion of the arc provided space, Figs. 2 and 3 show how two plates one

zwischen den Isolierplatten eine isolierende Zwischen- Teillöschkammer bilden.Form an insulating intermediate partial extinguishing chamber between the insulating plates.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Arc quenching chamber for circuit breakers with gap-shaped partial quenching chambers formed by arc conducting pieces having insulating plates, in which the partial arcs formed by V-shaped, with the legs resting on each side of the chamber and connected in series, partial arcs are evaluated into loops, characterized in that each of the geometric Center (C) of the usable part (13, 14, 15, 16) of the plate closest points (A, B) of each of the two intermediate electrodes on each leg of a center (C) to the vertex

Angle that is smaller than - ~ .

2. arc extinguishing chamber according to claim 1, characterized in that the size of the angle is about ^ -, d. H. 45 °.

3. Arc extinguishing chamber according to claim 1 with reinforcements or webs on the plates, which laterally close off the partial extinguishing chambers formed by two adjacent plates, characterized in that viewed in the width direction, the distance between the webs or Reinforcements smaller than the diameter of the arc loop, which is at the rated current would give up casually.

4. arc extinguishing chamber according to claim 3, characterized in that the between two adjacent plates Hegenden webs each other and the axis of symmetry of the branches of the V-shaped guide piece are parallel.

5. arc extinguishing chamber according to claim 3, characterized in that at least one of the Web with the plate consists of one piece and forms a rib of the plate.

6. arc extinguishing chamber according to claim 4, characterized in that the electrodes their side facing the webs (11) have a straight edge which leads to the webs is parallel and has a certain distance from the webs.

7. arc extinguishing chamber according to claim 3, characterized in that the thickness of the spacers forming webs corresponds approximately to the thickness of the electrodes.

8. arc extinguishing chamber according to claim 3, characterized in that the plate in its usable part has a reinforcement (19), which the distance between adjacent Plates decreased.

9. arc extinguishing chamber according to claim 3, characterized in that the plate in its upper part between the webs with an intermediate piece consisting of an insulating plate (17) is provided, the strength of which is less than the strength of the webs.

10. arc extinguishing chamber according to claim 1, characterized in that the V-shaped Electrodes near the tip of the V have parallel edges.

11. Arc extinguishing chamber according to claim 10, characterized in that the distance between the parallel edges of two electrodes located in the same chamber is smaller than the distance between the lower tips (S) of two adjacent electrodes.

1 sheet of drawings