DE1690463C - Lichtbogenloscheinrichtung fur elek tnsche Niederspannungs Leistungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung für elektrische Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem sämtliche Schalterteile umschließenden Isolierstoffgehäuse, bei der sich zwischen der Löschbleche aufweisenden Lichtbogenkammer und der im Gehäuse vorgesehenen Ausblasöffnung für die Lichtbogengase eine weitere der Entionisierung und Kühlung der Lichtbogengase dienende nachgeschaltete Kammer befindet, die durch eine Isolierstoffzwischenlage in zwei Kammerräume geteilt ist und bei der die Isolierstoffzwischenlage mindestens eine Durchlaßöffnung aufweist, die zur Öffnung der eigentlichen Lichtbogenlöschkammer derart angeordnet ist, daß die Kammerräume der nachgeschalteten Kammer von den Lichtbogengasen gegenläufig durchströmt werden.

Es sind X'chtbogenlöscheinrichtungen für elektrische Leistungsschalter mit Isolierstoffgehäuse bekannt, bei denen der Kontakt- und Lichtbogenraum gegen den übrigen Schalterraum nahezu vollständig abgeschlossen ist und die Lichtbogengase nur durch eine Öffnung in Richtung der Höhenabmessung des Schaltgerätes austreten können. In der Ausblasöffnung sind Kühlsiebe oder Lochbleche zur Entionisierung der Gase angeordnet. Der durch die fast vollständige Kapselung des Lichtbogenraumes entstehende Überdruck begünstigt die Lichtbogenlöschung. Die Ausblasöffnung ist ausreichend groß bemessen, damit der Schalter durch den Druck nicht zerstört wird.

Nachteilig bei dieser Anordr ing ist der erforderliche große Respektabstand über der Ausblasöffnung, da die heißen, ionisierten Lichtbogengase von der Löschkammer durch die dicht darüberliegenden Kühlsiebe hindurch direkt in den Außenraum austreten und die Kühlfläche nur so groß sein kann, wie die Austrittsöffnung selbst. Außerdem ist es bei einer derartigen Anordnung nötig, zur Vermeidung von Phasenüberschlägen Rippen oder aufsteckbare Trennwände zwischen den Ausblasöffnungen der einzelnen Phasen anzuoidnen, die oftmals die Abmessungen des Schalters wesentlich vergrößern.

Es ist auch eine Lichtbogenlöscheinrichtung bekanntgeworden, bei der die Lichtbogengase durch eine metallische Lochplatte hindurchtreten, die parallel zu den Löschblechen angeordnet ist. In einem nachgeordneten Umlenkraum des Isolierstoffgehäuses werden die Lichtbogengase so umgelenkt, daß sie aus dem Gehäuse nach oben hin austreten. Bei dieser Anordnung werden die Lichtbogengase zwar besser gekühlt, jedoch wird der Weg der Lichtbogengase im Schaltcrinneren nicht wesentlich verlängert, so daß auch bei dieser Anordnung ein erheblicher Respektabstand benötigt wird.

Bei einer anderen bekannten Lichtbogenlöscheinrichtung für Hochspannungsschalter sind zwischen der eigentlichen Löschkammer, die die Löschbleche enthält und den die Kammer umgebenden Gehäusebzw. Phasentrennwänden Zwischenräume vorgesehen, die für die Rückströmung der Lichtbogengase sowohl an den Längs- als auch an den Schmalseiten der Löschkammer gedacht sind. Umlenkkeile bzw. Rippen sorgen für die Gasführung. Die der Führung der Lichtbogengase dienenden Zwischenräume sind nach unten hin mit Ausblasöffnungcn versehen.

Der wesentliche Nachteil ist eine erhebliche Verbreiterung des Schalters durch jeweils beidseitig zu kn Löschkammern befindliche Kanäle für die Rückströmung der Lichtbögengase. Der für den Hochspannungsschalter nötige Aufwand kann für Niederspannungsschalter nicht getrieben werden.

Weiterhin sind Lichtbogenlöscheinrichtuiiivn bekanntgeworden, bei denen der aus Isolierstoffwänden bestehenden Lichtbogenlöschkammer eine vorzugsweise kleinere ebenfalls aus Isolierstoffwänden gebildete Kammer in Verlängerung der Löschbleche nachgeschaltet ist. Es ist schließlich auch bekannt, eine derart nachgeschaltete Kammer durch eine weitere ίο Isolierstoffzwischenlage in zwei Kammerränme zu teilen, wobei die Durchlaßöffnungen für die Lichtbogengase so angeordnet sind, daß die nachgeschalteten Kammerräume gegenläufig durchströmt werden. Zweifellos· werden die Gase beim Durchtritt durch die Zwischenwand und bei der Umlenkung gekühlt, jedoch ist die Wärmeaufnahme der Isolierstoffwänue infolge der geringen spezifischen Wärmeleitfähigkeit des Isolierstoffes gering. Hierdurch sind der gewünschten Entionisierung der Lichtbogengase Gren-

ao zen gesetzt. Auch ist der zurückgelegte Weg der Lichtbogengase innerhalb des Schaltgerätes gering, so daß noch sehr heiße Gase austreten können und dementsprechend einen großen Respoktabstand erfordere. Ferner ist ungünstig, daß der nachgeordnete Ram,;

sich in Richtung der Verlängerung gegebenenfaivorhandener Löschbleche befindet, da bekanntenvti hierbei die äußeren Bleche oft nicht an der Lieh, bogenlöschung teilnehmen und zum anderen de Höhsnabmessungen der Schaltgeräte durch eine de:-

artige Zuordnung wesentlich vergrößert werden.

Zweck der Erfindung ist die weitestgehende Kühlung und Entionisierung der Lichtbogengase innerhalb des Schaltgerätes unter Vermeidung der aufgt führten Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die der Lichtbogenlöschkammer nachgeschaltete Kammer μ anzuordnen, daß sie den Weg der Lichtbogengas.* innerhalb des Gehäuses wesentlidi verlängert, hierbei die Gase intensiv kühlt und dabei keine wesentliche Vergrößerung des Schaltergehäuses verursacht.

Erfindungsgemäß wird das bei der eingangs bcschriebenen Lichtbogenlöscheinrichtung dadurch erreicht, daß die nachgeschaltete Kammer stimseitis: von der gegenüber dem übrigen Schalterraum völlig

abgeschlossenen Lichtbogenlöschkammer angeordne; ist, wobei die Lichtbogengase durch eine Öffnung in dem die Lichtbogenlöschkammer gegenüber der nachgeschalteten Kammer abschließenden Leitblech aus dieser ausströmen, daß außer der Isolierstoffzwischenlage mindestens ein Lochblech oder Sieb, das annähernd parallel zu den Löschblechen liegt und etwa die gleichen Abmessungen wie das Leitblech besitzt, zur Unterteilung der zusatzlichen Kammer dient.
Die Lichtbogenlöschkammer ist bekannterweise mit einem Leitblech abgeschlossen, das dazu dient, bei öflnenden Kontakten vom Horn des beweglichen Schaltstückes einen Teillichtbogen zu übernehmen. Dieses Leitblech erstreckt sich über die gesamte Höhe der Lichtbogenlöschkammer bis hinunter zur Isolierwand, die den Löschraum vom übrigen Schalterraum trennt, so daß die Löschkammer fast völlig abgeschlossen ist. Das Leitblech besitzt an der der Kontaktstelle abgewandten Seite eine öffnung, die die einzige Öffnung für die Lichtbogengase darstellt.

Durch diese Anordnung wird einmal ein großer Überdruck erzielt, der die Lichtbogenlöschung unterstützt, zum anderen wird der Lichtbogen gezwungen, infolge der erzielten Strömungsrichtung auch an

den letzten Löschblechen anzusetzen und hochzulaufen.

Die aus der öffnung des Leitbleches ausströmenden Gase treffen auf das Lochblech, wo sie aber nicht geradlinig durchströmen können, sondern durch die dahintediegende Isolierstoffzwischeniage 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 Wirbelbildvrag 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 zusätz.'^:chen Kammer wird aber das Einbauvolumen des Schalters nicht vergrößert. Das resultiert daraus, daß der Raum un- ao ter 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.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In de. Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht,

Fig. 2 den Schnitt A-A nach 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 Kon'.akthebel 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 ,'<;r öffnung 16 trifft de ι Gasstrom auf das Lochblecli *\ 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 entionsiert sowie der Austrittsweg wesentlich verlängert.

Claims (1)

1. Patentanspiuch:

   Lichtbogenlöscheinrichtung für elektrische Nk derspannungsleistungsschalter mit einem säm; liehe Schalterteile umschließenden Isolierstoffge häüse, bei der sich zwischen der Löschbleche aufweisenden Lichtbogenlöschkammer und de.· im Gehäuse vorgesehenen Ausblasöffnung für die Lichtbogengase eine weitere der Entionisierunu und Kühlung der Lichtbogengase dienende nach geschaltete Kammer befindet, die durch eine Iso lierstoffzwischenlage in zwei Kammerräume gc teilt ist und bei der die Isolierstoffzwischenlage mindestens eine Durchlaßöffnung aufweist, die zur öffnung der eigentlichen Lichtbogenlöschkammer derart angeordnet ist, daß die Kammerräume der nachgeschalteten Kammer von den Lichtbogengasen gegenläufig durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeschaltete Kammer (21'; 21") stirnseitig von der gegenüber dem übrigen Schalterraum völlig abgeschlossenen Lichtbogenlöschkammer (6) angeordnet ist, wobei die Lichtbogengase durch eine öffnung (16) in dem die Lichtbogenlöschkammer (6) gegenüber der nachgeschalteten Kammer (ZV; 21") abschließenden Leitblech (17) aus dieser ausströmen, daß außer der Isolierstoffzwischeniage (19) mindestens ein Lochblech oder Sieb (7; 8), das annähernd parallel zu den Löschblechen (14) liegt und etwa die gleichen Abmessungen wie das Leitblech (17) besitzt, zur Unterteilung der zusätzlichen Kammer (21'; 21') dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen