DE1246851B - Arc extinguishing device with permanent magnet - Google Patents
Arc extinguishing device with permanent magnetInfo
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Description
Lichtbogenlöschvorrichtung mit Permanentmagnet Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogenlöschvorrichtung mit Permanentmagneten für Gleichstromschaltgeräte mit Mehrfachunterbrechung, insbesondere mit Brückenkontakten mit jeder Schaltstelle zugeordneter Lichtbogenlöscheinrrichtung mit Deionblechen. Die Verwendung von Permanentmagneten für die Bildung von Blasfeldern zur Lichtbogenlöschung in Schaltgeräten ist bekannt. Insbesondere bei gleichstromschaltenden Geräten bringt ein konstantes permanentes Blasfeld den Vorteil, daß der Lichtbogen auch bei kleinen Strömen sicher gelöscht wird. Als Nachteil zeigte sich die von der Stromrichtung abhängige Lichtbogenablenkung, so daß Vorkehrungen getroffen werden müssen, um die Löschung des Lichtbogens bei zwei verschiedenen Ablenkrichtungen zu bewirken. Bei Gleichstromschaltgeräten hat man daher die Anschlußpolarität vorgeschrieben, was jedoch eine besondere Aufmerksamkeit beim Anschließen der Leiter erfordert bzw. bei verkehrtem Anschluß eine Zerstörung des Schalters zur Folge haben kann.Permanent magnet arc extinguishing device The invention relates to on an arc extinguishing device with permanent magnets for DC switching devices with multiple interruptions, especially with bridge contacts with each switching point assigned arc extinguishing device with deion plates. The use of permanent magnets for the formation of blown fields to extinguish arcs in switching devices is known. In particular with devices that switch DC, a constant permanent Blow field has the advantage that the arc is reliably extinguished even with small currents will. The arc deflection, which is dependent on the current direction, turned out to be a disadvantage, so precautions must be taken to extinguish the arc to cause two different directions of deflection. In the case of DC switching devices, has one therefore prescribed the connection polarity, which, however, requires special attention when connecting the conductors requires destruction or incorrect connection of the switch can result.
In einem anderen Fall hat man zur Lösung der Aufgabe einer Kontaktstelle zwei Lichtbogenkammern mit Blasspulen derart zugeordnet, daß abhängig von der Polarität der Lichtbogen entweder in die eine oder andere Lichtbogenkammer geblasen wird. Wenn auch eine derartige Einrichtung sowohl für Wechsel- wie Gleichstromabschaltungen geeignet ist, so ist der Aufwand in technischer, räumlicher und auch wirtschaftlicher Hinsicht so groß, daß die sich ergebenden Vorteile die neu hinzugekommenen Mängel kaum aufwiegen.In another case one has to solve the task of a contact point two arc chambers with blowing coils assigned in such a way that depending on the polarity the arc is blown into either one or the other arc chamber. Albeit such a device for both AC and DC disconnections is suitable, the effort is in technical, spatial and also economical Respect so great that the resulting benefits take on the newly added shortcomings hardly outweigh.
Es besteht die Aufgabe, ein Schaltgerät universell für Gleich- und Wechselstromabschaltungen bei Beseitigung der bestehenden Mängel auszubilden. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß jede mit einem Permanentmagneten versehene Lichtbogenlöschvorrichtung als Baueinheit ausgebildet ist.The task is to create a universal switching device for equal and To train alternating current shutdowns with the elimination of the existing deficiencies. the This object is achieved according to the invention in that each has a permanent magnet provided arc extinguishing device is designed as a structural unit.
Der Vorteil dieser Lichtbogenlöschvorrichtung ist, daß bei Schaltgeräten mit Mehrfachunterbrechung, insbesondere mit Brückenkontakten, wie bei Schützen, dieses Gerät allein durch Auswechseln der Lichtbogenlöschvorrichtung ohne Permanentmagnet, die für Wechselstromschaltungen besonders vorteilhaft ist, gegen eine Lichtbogenlöschvorrichtung mit Permanentmagneten ausreicht, um dasselbe Gerät für eine Gleichstromabschaltung geeignet zu machen.The advantage of this arc extinguishing device is that it is used in switching devices with multiple interruptions, especially with bridge contacts, as in contactors, this device simply by replacing the arc extinguishing device without a permanent magnet, which is particularly advantageous for AC circuits, versus an arc extinguishing device with permanent magnets is sufficient to use the same device for a DC switch-off to make suitable.
Die Deionbleche können zwischen zwei Isolierplatten befestigt sein und die Baueinheit mit einer federnden Klammer zur lösbaren Befestigung an der Schaltkammer ausgerüstet sein. Vorteilhaft wird bei der Lichtbogenlöschvorrichtung für die Gleichstromabschaltung die Polarität des Permanentmagneten in bezug auf die Deionbleche bei allen Baueinheiten gleich ausgeführt, so daß beispielsweise bei einer Doppelunterbrechung mittels einer Kontaktbrücke unabhängig von der Stromrichtung der Lichtbogen einer Schaltstelle immer in die Deionbleche geblasen wird.The deion plates can be attached between two insulating plates and the assembly with a resilient clip for releasable attachment to the switching chamber be equipped. In the case of the arc extinguishing device, it is advantageous to switch off the direct current the polarity of the permanent magnet in relation to the deion plates in all structural units executed the same, so that, for example, with a double interruption by means of a Contact bridge independent of the current direction of the arc of a switching point is always blown into the deion plates.
Um überschläge zwischen den Schaltstellen zu vermeiden, kann bei einer Doppelunterbrechung mittels eines Brückenkontaktes der Betätigungsstößel der Brücke als Abschirmung zwischen den beiden Schaltstellen ausgebildet sein.In order to avoid flashovers between the switching points, a Double interruption by means of a bridge contact of the bridge actuation plunger be designed as a shield between the two switching points.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen in den F i g. 1 bis 6 wiedergegeben.An embodiment of the invention is shown in the drawings in F i g. 1 to 6 reproduced.
In der F i g. 1 und 2 ist eine Doppelunterbrechungsstelle eines Schützes mit einem Brückenkontakt und mit den den Schaltstellen zugeordneten Lichtbogenlöschvorrichtungen in zwei Ansichten dargestellt.In FIG. 1 and 2 is a double break point of a contactor with a bridge contact and with the arc extinguishing devices assigned to the switching points shown in two views.
Die F i g. 3 und 4 zeigen den Verlauf des permanenten Blasfeldes und dessen Wirkung auf den Lichtbogen im Prinzip.The F i g. 3 and 4 show the course of the permanent blowing field and its effect on the arc in principle.
In den F i g. 5 und 6 ist eine komplette, als selbständiges Bauelement ausgebildete Lichtbogenlöschvorrichtung mit Permanentmagnet in zwei Ansichten aufgezeichnet.In the F i g. 5 and 6 is a complete, as a stand-alone component trained arc extinguishing device with permanent magnet recorded in two views.
In der F i g. 1, die den prinzipiellen Aufbau einer Doppelkontaktunterbrechungsstelle eines Schützes darstellt, werden die beiden feststehenden Kontaktteile 1 und 2 über eine von einem nicht dargestellten Mechanismus über den Stößel 6 betätigte Brücke 3 mit den Gegenkontakten 4, 5 verbunden. Den beiden so gebildeten Schaltstellen 1, 4 und 2, 5 sind je eine Lichtbogenlöschvorrichtung 7 bzw. S zugeordnet. Letztere bestehen aus den magnetischen Fluß nicht bzw. schlecht leitenden Deionblechen 9 und einem Permanentmagneten 10, der zwischen den schaltenden Kontakten 1, 4 bzw. 2, 5 je ein permanentes Blasfeld 11, 12 erzeugt, dessen Verlauf in der F i g. 4 wiedergegeben ist. Die Lichtbogenlöschvorrichtung mit dem Permanentmagneten ist als Baueinheit ausgeführt (F i g. 5 und 6). Diese umfaßt die Deionbleche 9, die zwischen zwei Isolierplatten 13 angeordnet und mit diesen vernietet sind. Auf dem obersten Deionblech liegt der Permanentmagnet 10 auf und ist mittels eines Bügels 14 an dem Deionblech gehalten. Die Polarität N/S des Permanentmagneten 10 ist bei allen Baueinheiten, auf die Deionbleche 9 bezogen, gleichgerichtet. Zur Befestigung der Baueinheit an der Schaltkammerwand 15 eines Schaltgerätes ist außerhalb des Löschsystems eine federnde Klammer 16 in Schlitzen 17 der Isolierplatte 13 gehalten. Diese Klammer 16 ist so ausgebildet, daß sie, auf die Schaltkammerwand 15 aufgeschoben, mit einer federnden Nase 18 in einer an der Wand vorgesehenen Raststelle 19 verrastet. Der federnde Teil der Klammer 16 mit der Nase 18 ist so weit verlängert, daß die Verrastung mit der Schaltkammer= wand 15 von Hand gelöst werden kann. Damit ist es ohne weitere Hilfsmittel möglich, die Baueinheit auszuwechseln bzw. auszutauschen. Mit geringstem Aufwand kann somit ein wechselstromschaltendes Schütz in ein Gleichstromschaltgerät umgewandelt werden, indem lediglich die als Baueinheiten gleicher Abmessung ausgebildeten, den verschiedenen Schaltaufgaben angepaßten Lichtbogenlöschvorrichtungen ausgewechselt werden.In FIG. 1, which shows the basic structure of a double contact break point of a contactor, the two stationary contact parts 1 and 2 are connected to the mating contacts 4, 5 via a bridge 3 operated by a mechanism (not shown) via the plunger 6. The two switching points 1, 4 and 2, 5 formed in this way are each assigned an arc extinguishing device 7 and S, respectively. The latter consist of deion sheets 9 which do not conduct or poorly conduct the magnetic flux and a permanent magnet 10 which generates a permanent blowing field 11, 12 between the switching contacts 1, 4 and 2, 5, the course of which is shown in FIG. 4 is reproduced. The arc extinguishing device with the permanent magnet is designed as a structural unit (FIGS. 5 and 6). This includes the Deionbleche 9, which are arranged between two insulating plates 13 and riveted to them. The permanent magnet 10 rests on the uppermost deion plate and is held on the deion plate by means of a bracket 14. The polarity N / S of the permanent magnet 10 is in the same direction in all structural units, based on the deion plates 9. To fasten the structural unit to the switching chamber wall 15 of a switching device, a resilient clip 16 is held in slots 17 of the insulating plate 13 outside the extinguishing system. This clamp 16 is designed so that, when pushed onto the switching chamber wall 15, it latches with a resilient nose 18 in a latching point 19 provided on the wall. The resilient part of the clamp 16 with the nose 18 is extended so far that the locking with the switching chamber = wall 15 can be released by hand. It is thus possible to replace or exchange the structural unit without further aids. An AC switching contactor can thus be converted into a DC switching device with very little effort by simply replacing the arc extinguishing devices which are designed as structural units of the same dimensions and are adapted to the various switching tasks.
Die Wirkungsweise der Lichtbogenlöschvorrichtung geht aus den F i g. 3 und 4 hervor. Da in bezug auf die Deionbleche 9 der Permanentmagnet 1.0 bei allen Baueinheiten gleiche Polarität N/S aufweist und die Löschvorrichtungen bei einer Kontaktanordnung wie im vorliegenden Fall gegeneinanderstehen, sind die Blasfelder 11, 12 gegeneinander gerichtet, d. h., zwischen den Schaltstellen 1, 4 und 2, 5 bildet sich eine neutrale Zone 20. Außerdem ist der Permanentmagnet 10 in bezug auf die jeweilige Schaltstelle so angeordnet, daß das Blasfeld kräftig genug ist. auch bei kleinstem Strom den Lichtbogen noch abzulenken. Abhängig von der Stromrichtung wird daher einer der Lichtbogen 21,22 gegen den Permanentmagneten 10 und damit in die Deionbleche 9 geblasen und der zweite Lichtbogen gegen die neutrale Zone 20 abgelenkt. In der neutralen Zone wirken die sich gegenüberstehenden Blasfelder 11, 12 auf den in diese Richtung abgelenkten Lichtbogen 22 in entgegengesetzter Richtung ein, so daß der Lichtbogen in dieser Zone 20 stehenbleibt, bis die Abschaltung des Stromes i über die zweite Schaltstelle erfolgt ist.The mode of operation of the arc extinguishing device is shown in FIGS. 3 and 4. Since the permanent magnet 1.0 has the same polarity N / S in all structural units with regard to the deion plates 9 and the extinguishing devices are opposed to one another in a contact arrangement as in the present case, the blower fields 11, 12 are directed towards one another, i.e. between the switching points 1, 4 and 2 , 5 forms a neutral zone 20. In addition, the permanent magnet 10 is arranged with respect to the respective switching point so that the blowing field is strong enough. to deflect the arc even with the smallest current. Depending on the direction of the current, one of the arcs 21, 22 is therefore blown against the permanent magnet 10 and thus into the deion plates 9 and the second arc is deflected towards the neutral zone 20. In the neutral zone, the opposing blow fields 11, 12 act in the opposite direction on the arc 22 deflected in this direction, so that the arc stops in this zone 20 until the current i is switched off via the second switching point.
Unabhängig von der Stromrichtung i wird bei einer derartigen Kontaktanordnung und Löschvorrichtung immer mindestens ein Lichtbogen guten Löschbedingungen unterworfen. Um einen überschlag von Schaltstelle zu Schaltstelle zu verhindern, kann der die Kontaktbrücke betätigende Stößel 6 als Abschirmung dienen, indem er, wie in der F i g. 2 angedeutet, die Breite des Schaltraumes einnimmt.With such a contact arrangement, i becomes independent of the current direction and extinguishing device always subjected at least one arc to good extinguishing conditions. To prevent rollover from switching point to switching point, the Contact bridge actuating plunger 6 serve as a shield by, as in the F i g. 2 indicated that occupies the width of the control room.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. So müssen beispielsweise die schaltenden Kontakte nicht, wie in der Zeichnung, durch eine Kontaktbrücke verbunden sein, vielmehr können diese völlig unabhängig voneinander angeordnet sein. Auch kann die Zahl der Schaltkontakte größer als zwei sein. Es ist in diesem Fall jedoch vorteilhaft, wenn die Stromführung so erfolgt, daß unabhängig von der Anschlußpolarität immer bei der Hälfte der Schaltstellen der Lichtbogen in die Deionbleche geblasen wird. Selbstverständlich können auch zwei Deionblechsysteme vorgesehen sein, so daß bei einem permanenten Blasfeld stromrichtungsunabhängig immer eines der Löschsysteme beansprucht wird, so daß an jeder Schaltstelle eine gute Lichtbogenlöschung auftritt und eine Schaltstelle für die Lichtbogenlöschung ausreichend ist.Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiment limited. For example, the switching contacts do not have to be, as in the Drawing, be connected by a contact bridge, rather these can be completely be arranged independently of each other. The number of switching contacts can also be greater than be two. In this case, however, it is advantageous if the current flow is so takes place that regardless of the connection polarity always with half of the switching points the arc is blown into the deion plates. Of course you can too two deionized sheet metal systems can be provided, so that in the case of a permanent blown field it is independent of the direction of the current always one of the extinguishing systems is used, so that one at each switching point good arc quenching occurs and a switching point for arc quenching is sufficient.
Auch die Anordnung des Permanentmagneten muß nicht auf einem Deionblech erfolgen, dieser kann ebensogut beispielsweise an den Isolierstoffplatten direkt befestigt sein, sei es durch Einstecken in vorgesehene Raststellen oder durch Verkleben mit diesen.The arrangement of the permanent magnet does not have to be on a deion sheet take place, this can just as well be done, for example, directly on the insulating panels be attached, be it by inserting it into the designated locking points or by gluing with these.
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