DE1690463B1

DE1690463B1 - ARC EXTINGUISHER FOR ELECTRIC LOW VOLTAGE CIRCUIT BREAKERS

Info

Publication number: DE1690463B1
Application number: DE19681690463
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl-Ing Ackermann; Fritz Dipl-Ing Beer
Original assignee: Elektro Apparate Werke VEB
Current assignee: Elektro Apparate Werke VEB
Priority date: 1968-02-03
Filing date: 1968-02-03
Publication date: 1971-10-07
Also published as: FR1555203A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrich- Spannungsschalter nötige Aufwand kann für Niedertung für elektrische Niederspannungs-Leistungsschal- Spannungsschalter nicht getrieben werden,
ter mit einem sämtliche Schalterteile umschließenden Weiterhin sind Lichtbogenlöscheinrichtungen be-Isolierstoffgehäuse, bei der sich zwischen der Lösch- kanntgeworden, bei denen der aus Isolierstoffwänden bleche aufweisenden Lichtbogenkammer und der im 5 bestehenden Lichtbogenlöschkammer eine vorzugs-Gehäuse vorgesehenen Ausblasöffnung für die Licht- weise kleinere ebenfalls aus Isolierstoffwänden gebilbogengase eine weitere der Entionisierung und Küh- dete Kammer in Verlängerung der Löschbleche nachlung der Lichtbogengase dienende nachgeschaltete geschaltet ist. Es ist schließlich auch bekannt, eine Kammer befindet, die durch eine Isolierstoffzwischen- derart nachgeschaltete Kammer durch eine weitere lage in zwei Kammerräume geteilt ist und bei der die io Isolierstoffzwischenlage in zwei Kammerräume zu Isolierstoffzwischenlage mindestens eine Durchlaß- teilen, wobei die Durchlaßöffnungen für die Lichtöffnung aufweist, die zur Öffnung der eigentlichen bogengase so angeordnet sind, daß die nachgeschal-Lichtbogenlöschkammer derart angeordnet ist, daß teten Kammerräume gegenläufig durchströmt werden, die Kammerräume der nachgeschalteten Kammer von Zweifellos werden die Gase beim Durchtritt durch den Lichtbogengasen gegenläufig durchströmt werden. !5 die Zwischenwand und bei der Umlenkung gekühlt,The invention relates to an arc extinguishing device voltage switch necessary effort can not be driven for low rating for electrical low-voltage power switch voltage switch,
Furthermore, arc extinguishing devices are insulating material housings that surrounds all switch parts, in which the arc chamber made of insulating material walls and the arc extinguishing chamber in FIG Insulating material walls are connected downstream for deionization and cooling as an extension of the quenching plates after the arc gases are used. Finally, it is also known to have a chamber which is divided by a further layer into two chamber spaces by a chamber connected downstream of this type of insulating material and in which the intermediate insulating material layer divides at least one passage into two chamber spaces to form an insulating material intermediate layer, the passage openings for the light opening has, which are arranged to open the actual arc gases so that the downstream-arc extinguishing chamber is arranged in such a way that the chamber spaces are flowed through in opposite directions, the chamber spaces of the downstream chamber of undoubtedly the gases will be flowed through in opposite directions as the arc gases pass through. ! 5 the partition and cooled at the deflection,

Es sind Lichtbogenlöscheinrichtungen für elek- jedoch ist die Wärmeaufnahme der Isolierstoffwände trische Leistungsschalter mit Isolierstoffgehäuse be- infolge der geringen spezifischen Wärmeleitfähigkeit kannt, bei denen der Kontakt- und Lichtbogenraum des Isolierstoffes gering. Hierdurch sind der gegegen den übrigen Schalterraum nahezu vollständig wünschten Entionisierung der Lichtbogengase Grenabgeschlossen ist und die Lichtbogengase nur durch 20 zen gesetzt. Auch ist der zurückgelegte Weg der eine Öffnung in Richtung der Höhenabmessung des Lichtbogengase innerhalb des Schaltgerätes gering, so Schaltgerätes austreten können. In der Ausblas- daß noch sehr heiße Gase austreten können und demöffnung sind Kühlsiebe oder Lochbleche zur Ent- entsprechend einen großen Respektabstand erfordern. ionisierung der Gase angeordnet. Der durch die fast Ferner ist ungünstig, daß der nachgeordnete Raum vollständige Kapselung des Lichtbogenraumes ent- 25 sich in Richtung der Verlängerung gegebenenfalls stehende Überdruck begünstigt die Lichtbogen- vorhandener Löschbleche befindet, da bekannterweise löschung. Die Ausblasöffnung ist ausreichend groß hierbei die äußeren Bleche oft nicht an der Lichtbemessen, damit der Schalter durch den Druck nicht bogenlöschung teilnehmen und zum anderen die zerstört wird. Höhenabmessungen der Schaltgeräte durch eine der-There are arc extinguishing devices for electrical but is the heat absorption of the insulating walls tric circuit breakers with insulating material housing due to the low specific thermal conductivity knows where the contact and arc space of the insulating material is low. As a result, they are against the rest of the switch room was almost completely sealed off with deionization of the arc gases is and the arc gases are only set by 20 zen. Also the distance covered is the an opening in the direction of the height dimension of the arc gases within the switching device is small, so Switching device can escape. In the exhaust that very hot gases can escape and the opening cooling sieves or perforated sheets require a correspondingly large distance between them. ionization of the gases arranged. The by the almost further is unfavorable that the subordinate room complete encapsulation of the arc space may be avoided in the direction of the extension standing overpressure favors the arcing deletion. The blow-out opening is sufficiently large, the outer metal sheets are often not measured in the light so that the switch does not participate in arc extinguishing due to the pressure and, on the other hand, the gets destroyed. Height dimensions of the switchgear by one of the

Nachteilig bei dieser Anordnung ist der erforder- 30 artige Zuordnung wesentlich vergrößert werden,The disadvantage of this arrangement is that the assignment required is significantly increased,

liehe große Respektabstand über der Ausblasöffnung, Zweck der Erfindung ist die weitestgehende Küh-borrowed large respectable distance above the exhaust opening, the purpose of the invention is the greatest possible cooling

da die heißen, ionisierten Lichtbogengase von der lung und Entionisierung der Lichtbogengase inner-as the hot, ionized arc gases from the development and deionization of the arc gases

Löschkammer durch die dicht darüberliegenden halb des Schaltgerätes unter Vermeidung der aufge-The extinguishing chamber through the half of the switchgear located just above it, avoiding the

Kühlsiebe hindurch direkt in den Außenraum aus- führten Nachteile.There are disadvantages that lead to cooling sieves directly into the outside area.

treten und die Kühlfläche nur so groß sein kann, wie 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die deroccur and the cooling surface can only be as large as 35 The invention is based on the object that the

die Austrittsöffnung selbst. Außerdem ist es bei einer Lichtbogenlöschkammer nachgeschaltete Kammer sothe outlet opening itself. In addition, it is the same in the case of an arc extinguishing chamber

derartigen Anordnung nötig, zur Vermeidung von anzuordnen, daß sie den Weg der LichtbogengaseSuch an arrangement is necessary to avoid arranging that it obstructs the path of the arc gases

Phasenüberschlägen Rippen oder aufsteckbare Trenn- innerhalb des Gehäuses wesentlich verlängert, hierbeiPhase flashovers ribs or attachable separators within the housing are significantly extended, here

wände zwischen den Ausblasöffnungen der einzelnen die Gase intensiv kühlt und dabei keine wesentlichewalls between the exhaust openings of the individual cools the gases intensively and thereby not significantly

Phasen anzuordnen, die oftmals die Abmessungen 40 Vergrößerung des Schaltergehäuses verursacht,To arrange phases, which often causes the dimensions 40 enlargement of the switch housing,

des Schalters wesentlich vergrößern. Erfindungsgemäß wird das bei der eingangs be-of the switch increase significantly. According to the invention, the

Es ist auch eine Lichtbogenlöscheinrichtung be- schriebenen Lichtbogenlöscheinrichtung dadurch erkanntgeworden, bei der die Lichtbogengase durch reicht, daß die nachgeschaltete Kammer stirnseitig eine metallische Lochplatte hindurchtreten, die par- von der gegenüber dem übrigen Schalterraum völlig allel zu den Löschblechen angeordnet ist. In einem 45 abgeschlossenen Lichtbogenlöschkammer angeordnet nachgeordneten Umlenkraum des Isolierstoffgehäuses ist, wobei die Lichtbogengase durch eine Öffnung in werden die Lichtbogengase so umgelenkt, daß sie aus dem die Lichtbogenlöschkammer gegenüber der nachdem Gehäuse nach oben hin austreten. Bei dieser geschalteten Kammer abschließenden Leitblech aus Anordnung werden die Lichtbogengase zwar besser dieser ausströmen, daß außer der Isolierstoffzwischengekühlt, jedoch wird der Weg der Lichtbogengase im 50 lage mindestens ein Lochblech oder Sieb, das an-Schalterinneren nicht wesentlich verlängert, so daß nähernd parallel zu den Löschblechen liegt und etwa auch bei dieser Anordnung ein erheblicher Respekt- die gleichen Abmessungen wie das Leitblech besitzt, abstand benötigt wird. zur Unterteilung der zusätzlichen Kammer dient.An arc extinguishing device described has also been recognized by in which the arc gases are sufficient that the downstream chamber is at the front a metal perforated plate pass through, which is completely parallel to the opposite of the rest of the switch room allele is arranged to the quenching plates. Arranged in a 45 enclosed arc extinguishing chamber downstream deflection space of the insulating material housing, the arc gases through an opening in the arc gases are diverted so that they are out of the arc extinguishing chamber opposite the after Exit housing towards the top. In this switched chamber, the final baffle plate is off Arrangement, the arc gases will flow out better that apart from the insulating material, however, the path of the arc gases is located in at least one perforated plate or screen that is on-switch inside not significantly extended, so that it is approximately parallel to the quenching plates and about Even with this arrangement a lot of respect - has the same dimensions as the baffle, distance is needed. serves to subdivide the additional chamber.

Bei einer anderen bekannten Lichtbogenlöschein- Die Lichtbogenlöschkammer ist bekannterweise richtung für Hochspannungsschalter sind zwischen 55 mit einem Leitblech abgeschlossen, das dazu dient, der eigentlichen Löschkammer, die die Löschbleche bei öffnenden Kontakten vom Horn des beweglichen enthält und den die Kammer umgebenden Gehäuse- Schaltstückes einen Teillichtbogen zu übernehmen, bzw. Phasentrennwänden Zwischenräume vorgesehen, Dieses Leitblech erstreckt sich über die gesamte die für die Rückströmung der Lichtbogengase sowohl Höhe der Lichtbogenlöschkammer bis hinunter zur an den Längs- als auch an den Schmalseiten der 60 Isolierwand, die den Löschraum vom übrigen Schal-Löschkammer gedacht sind. Umlenkkeile bzw. Rip- terraum trennt, so daß die Löschkammer fast völlig pen sorgen für die Gasführung. Die der Führung der abgeschlossen ist. Das Leitblech besitzt an der der Lichtbogengase dienenden Zwischenräume sind nach Kontaktstelle abgewandten Seite eine Öffnung, die die unten hin mit Ausblasöffnungen versehen. einzige Öffnung für die Lichtbogengase darstellt.In another known arc extinguishing device, the arc extinguishing chamber is known direction for high-voltage switches are completed between 55 with a guide plate, which serves to the actual arcing chamber, which the arcing plates when the contacts open from the horn of the movable contains and the housing contact piece surrounding the chamber to take over a partial arc, or phase separating walls interspaces provided, this baffle extends over the entire for the backflow of the arc gases both the height of the arc extinguishing chamber down to on the long as well as on the narrow sides of the 60 insulating wall that separates the extinguishing space from the rest of the fire-fighting chamber are intended. Deflection wedges or Ripter space separates so that the extinguishing chamber is almost completely pens take care of the gas flow. That of the leadership that is complete. The baffle has on the Arc gases serving spaces are after the contact point facing away from an opening that the Provided with blow-out openings at the bottom. represents the only opening for the arc gases.

Der wesentliche Nachteil ist eine erhebliche Ver- 65 Durch diese Anordnung wird einmal ein großerThe main disadvantage is a considerable amount of pressure

breiterung des Schalters durch jeweils beidseitig zu Überdruck erzielt, der die Lichtbogenlöschung unter-Broadening of the switch is achieved by overpressure on both sides, which suppresses the arc quenching.

den Löschkammern befindliche Kanäle für die Rück- stützt, zum anderen wird der Lichtbogen gezwungen,the arcing chambers located channels for the back support, on the other hand, the arc is forced,

Strömung der Lichtbogengase. Der für den Hoch- infolge der erzielten Strömungsrichtung auch anFlow of arc gases. The one for the high as a result of the direction of flow achieved

den letzten Löschblechen anzusetzen und hochzulaufen. put on the last quenching plate and run up.

Die aus der öffnung des Leitbleches ausströmenden Gase treffen auf das Lochblech, wo sie aber nicht geradlinig durchströmen können, sondern durch die darunterliegende Isolierstoffzwischenlage nach unten abgelenkt werden. Durch die Durchlaßöffnung der Isolierstoffzwischenlage, die der Öffnung des Leitbleches diametral gegenüberliegt, treten die Gase hindurch und werden um 180° nach oben umgelenkt und durch eine enge Deckelöffnung hindurch ins Freie ausgeblasen. Infolge der großen Kühlwirkung des Metalls, der großen Kühlfläche und der Wirbelbildung werden die Lichtbogengase stark gekühlt und entionisiert. Der Weg der Gase wird bis zur Ausblasung etwa um die doppelte Löschkammerhöhe verlängert und damit der erforderliche Respektabstand wesentlich verringert. Trotz der zusätzlichen Kammer wird aber das Einbauvolumen des Schalters nicht vergrößert. Das resultiert daraus, daß der Raum unter dem Schalterdeckel über Kontaktträger und Auslöseeinheit für auswechselbare Bausteine, wie Hilfsschalter und Unterspannungs- bzw. Arbeitsstromauslöser, genutzt wird, während der Lichtbogenkammerraum bei bekannten Schaltern nicht genutzt bzw. durch Einsatz von zusätzlichen Löschblechen ausgefüllt ist, die aber größtenteils wirkungslos sind, da der Lichtbogen hier gar nicht erst ansetzt. Dieser an sich ungenutzte Raum wird nun durch die erfindungsgemäß ausgebildete Kammer wirkungsvoll zur Kühlung und Entionisierung der Lichtbogengase herangezogen. The gases flowing out of the opening of the guide plate hit the perforated plate, but where they cannot flow through in a straight line, but down through the insulating layer below to get distracted. Through the passage opening of the insulating material intermediate layer, which is the opening of the Baffle is diametrically opposite, the gases pass through and are deflected 180 ° upwards and blown out through a narrow opening in the lid. As a result of the great cooling effect the metal, the large cooling surface and the vortex formation, the arc gases are strongly cooled and deionized. The path of the gases is lengthened by about twice the height of the extinguishing chamber until they are blown out and thus the required distance of respect is significantly reduced. Despite the additional chamber but the installation volume of the switch is not increased. This results from the fact that the space is under the switch cover over the contact carrier and trip unit for exchangeable components such as auxiliary switches and undervoltage release or shunt release, is used while the arcing chamber is in use not used in known switches or filled in by using additional quenching plates which, however, are largely ineffective, since the arc does not even start here. This on Unused space is now effectively cooled by the chamber designed according to the invention and deionization of the arc gases.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht,In the drawing, Fig. 1 shows a side view,

Fi g. 2 den Schnitt A-A nach F i g. 1.Fi g. 2 the section AA according to FIG. 1.

Der Schalter besteht aus dem Gehäuse 10 und dem Deckel 11 aus Formstoff, in denen alle übrigen Teile gelagert bzw. befestigt sind. Die kontaktgebenden Teile bestehen aus der Schiene 2, die am unteren Ende das feste Schaltstück 3 trägt und gleichzeitig den oberen Anschluß bildet, und dem Kontakthebel 4, an dem das bewegliche Schaltstück 5 angelötet ist. Die Zwischenwand 9, die durch einen schmalen Schlitz für den Kontakthebel unterbrochen ist, trennt den Kontakt- und Lichtbogenraum 1 vom übrigen Schalterraum. Um eine größere Abdichtung zu erreichen, kann der Schlitz durch einen vom Kontakthebel mitgeführten Schieber aus geeignetem Isolierstoff (nicht dargestellt) abgedeckt werden. Die Lichtbogenlöschkammer 6 trägt die Löschbleche 14 und das Lichtbogenleitblech 17, das die Lichtbogenlöschkammer völlig gegen die nachgeordnete Kammer abschließt. Lediglich zum Durchtritt der Lichtbogengase befindet sich am oberen Ende des Lichtbogenleitbleches eine Öffnung 16. Die nachgeordnete Kammer wird durch zwei Lochbleche 7 und 8 in zwei Teilräume 21' und 21" unterteilt. Zwischen den Lochblechen befindet sich die Isolierzwischenlage 19 mit dem Durchlaß 20. Die Lochbleche liegen auf Vorsprüngen der Rippen 12 auf und sind durch eingeklebte Stege 13 in ihrer Lage gehalten. Bei Kontaktöffnung wandert der Lichtbogen von der Kontaktstelle nach oben und teilt sich zwischen den Löschblechen 14 auf. Die Gase gelangen am oberen Ende der Löschbleche durch die Ausnehmungen 15, die zur Verhinderung einer Wiedervereinigung der Teillichtbögen wechselseitig versetzt sind, zur Öffnung 16 des Leitbleches 17. Durch die Lage der Öffnung 16 wird der Lichtbogen gezwungen, sich auch an den letzten Löschblechen aufzuteilen und hochzulaufen. Nach Passieren der Öffnung 16 trifft der Gasstrom auf das Lochblech 7, wo er nach unten abgelenkt, gekühlt und durchgewirbelt wird, tritt durch den Durchlaß 20 und anschließend durch die Deckelöffnung 18 in den Außenraum aus. Durch die Ablenkung und gegenläufige Strömung werden die heißen Lichtbogengase sehr gut gekühlt und entionisiert sowie der Austrittsweg wesentlich verlängert.The switch consists of the housing 10 and the cover 11 made of molded material, in which all other parts are stored or attached. The contact-making parts consist of the rail 2, which is at the bottom End carries the fixed contact piece 3 and at the same time forms the upper connection, and the contact lever 4, on which the movable contact piece 5 is soldered. The partition 9, which is through a narrow The slot for the contact lever is interrupted, separates the contact and arc space 1 from the rest Switch room. In order to achieve a greater seal, the slot can be cut through one of the contact levers entrained slide made of suitable insulating material (not shown) are covered. The arc chamber 6 carries the quenching plates 14 and the arc guide plate 17, which the arc quenching chamber completely closes against the subordinate chamber. Only for the passage of the arc gases there is an opening 16 at the upper end of the arc guide plate. The downstream chamber is divided by two perforated plates 7 and 8 into two sub-spaces 21 'and 21 ". Between the Perforated sheets are the insulating intermediate layer 19 with the passage 20. The perforated sheets are on Projections of the ribs 12 and are held in place by glued-in webs 13. When the contact opens the arc moves up from the contact point and divides between the Extinguishing plates 14 on. The gases reach the upper end of the quenching plates through the recesses 15, which are mutually offset to prevent the partial arcs from reuniting, towards the opening 16 of the guide plate 17. Due to the position of the opening 16, the arc is forced to also to divide up at the last quenching plates and run up. After passing the opening 16, the hits Gas flow on the perforated plate 7, where it is deflected downward, cooled and whirled through, occurs through the passage 20 and then through the lid opening 18 into the outside space. Through the By deflection and countercurrent flow, the hot arc gases are cooled and deionized very well as well as the exit path significantly extended.

Claims

Claim:

Arc extinguishing device for electrical low-voltage circuit breakers with an insulating housing that surrounds all switch parts and is located between the quenching plates having arc extinguishing chamber and the blowout opening provided in the housing for the Arc gases another downstream used for deionization and cooling of the arc gases Chamber is located, which is divided into two chamber spaces by an insulating layer is and in which the insulating material intermediate layer has at least one passage opening which to open the actual arc extinguishing chamber is arranged such that the chamber spaces the downstream chamber is traversed by the arc gases in opposite directions, characterized in that the downstream chamber (21 '; 21 ") at the end of the Compared to the rest of the switch room completely closed arc extinguishing chamber (6) arranged is, wherein the arc gases through an opening (16) in which the arc extinguishing chamber (6) against the downstream chamber (2Γ; 21 ") final guide plate (17) from this flow out that in addition to the insulating material intermediate layer (19) at least one perforated plate or sieve (7; 8), which is approximately parallel to the quenching plates (14) and has approximately the same dimensions as the guide plate (17) has, serves to subdivide the additional chamber (2Γ; 21 ").

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