DE19710880B4

DE19710880B4 - Arc quenching device

Info

Publication number: DE19710880B4
Application number: DE1997110880
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kremers
Original assignee: Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 1997-03-15
Filing date: 1997-03-15
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2017-03-16
Also published as: DE19710880A1

Abstract

Lichtbogenlöscheinrichtung für ein- oder mehrpolige Niederspannungsschalter, insbesondere für Leistungsschalter, pro Pol mit einem beweglichen Kontakt (5), der mit einem ein feststehendes Kontaktstück aufweisenden feststehenden Kontakt (3) ein zu öffnendes und zu schließendes Kontaktsystem bildet, und mit zwei beabstandeten Kammerwänden (11, 12), zwischen denen sich das mit einem beweglichen Kontaktstück behaftete Ende des beweglichen Kontaktes (3) parallel bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß an den inneren Kammerwänden mindestens zwei elastische Isolierkörper (131, 141; 13, 142; 133, 143; 15) aus thermisch festem Werkstoff einander gegenüberstehend angebracht sind, wobei die sich zur jeweils gegenüberliegenden Kammerwand (12, 11) erstreckende Körperlänge (L1; L2) der Isolierkörper (131, 141; 132, 142; 133, 143; 15) so bemessen ist, daß die Summe der Körperlängen (L1; L2) jeweils zweier einander gegenüberstehenden Isolierkörper (131, 141; 132, 142; 133, 143; 15) mindestens gleich dem Abstand (A) der Kammerwände (11, 12) ist.Arc quenching device for one or Multi-pole low-voltage switches, in particular for circuit breakers, per pole with a moving contact (5), with a fixed one contact piece having fixed contact (3) a contact system to be opened and closed forms, and with two spaced chamber walls (11, 12), between which itself the afflicted with a movable contact piece end of the movable Contact (3) moved in parallel, characterized in that at the inner chamber walls at least two elastic insulating bodies (131, 141, 13, 142, 133, 133) 143; 15) of thermally solid material facing each other are attached, which are opposite to each other Chamber wall (12, 11) extending body length (L1, L2) of the insulating body (131, 141; 132, 142; 133, 143; 15) is dimensioned so that the sum of the body lengths (L1; L2) in each case two opposing insulating body (131, 141; 132, 142; 133, 143; 15) at least equal to the distance (A) of Chamber walls (11, 12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung für Niederspannungsschalter, insbesondere für Leistungsschalter, nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The Invention relates to an arc quenching device for low-voltage switches, especially for Circuit breaker, according to the preamble of the independent claims.

Heutige Lichtbogenlöscheinrichtungen, z. B. nach DE 43 26 922 C1, bestehen meist aus zwei einander gegenüberliegenden Löschkammerwänden, an denen in parallelen Abständen zueinander Eisenbleche befestigt sind. Die Löschbleche weisen häufig in der Mitte eine Aussparung auf, durch die sich ein Teil des beweglichen Kontaktes bewegen kann. Der bewegliche Kontakt taucht somit berührungslos durch die gebotene Trennstrecke durch. Der bei Kontaktöffnung, insbesondere bei einem äußeren Kurzschluß, entstehende Lichtbogen ist nur schwierig zu beherrschen und kann in extremen Fällen zur Zerstörung des Niederspannungsschalters führen. Weiterhin sind Lichtbogenlöscheinrichtungen bekannt, z. B. nach DE 295 16 057 U1 , bei denen ein Löschschieber die Kontakte trennt und dabei den Lichtbogen vermeidet bzw. schnellstens löscht. Diese Lichtbogenlöscheinrichtungen benötigen zu ihrer Betätigung einen relativ hohen mechanischen Aufwand und sind aufgrund ihrer Konstruktion auf größere Baugrößen von Niederspannungsschaltern begrenzt.Today's arc quenching, z. B. after DE 43 26 922 C1, usually consist of two opposing Löschkammerwänden to which iron sheets are attached at parallel intervals. The quenching plates often have in the middle a recess through which a part of the movable contact can move. The movable contact thus dives without contact through the offered separation distance. The arc formed at the contact opening, in particular at an external short circuit, is difficult to control and can in extreme cases lead to the destruction of the low-voltage switch. Furthermore, arc quenching devices are known, for. B. after DE 295 16 057 U1 in which a quenching slide separates the contacts and thereby avoids the arc or quickly extinguished. These arc quenching devices require a relatively high mechanical effort for their operation and are limited by their design to larger sizes of low-voltage switches.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Lichtbogenlöschung mit einfachen und wirksamen Mitteln durchzuführen.Of the Invention is therefore the object of the arc extinguishing with perform simple and effective means.

Ausgehend von einer Lichtbogenlöscheinrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den Unteransprüchen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind.outgoing from an arc quenching device of the aforementioned type, the object is achieved by the characterizing features of the independent claims are solved while in the dependent claims particularly advantageous developments of the invention are.

Der sich beim öffnen des Kontaktsystems vom feststehenden Kontakt entfernende bewegliche Kontakt berührt durchstreifend die elastischen Isolierkörper, indem er einander gegenüberstehende Isolierkörper auseinander treibt, die sich nach dem Vorbeigang des beweglichen Kontaktes selbstätig zurück in ihre Ausgangslage bewegen, wodurch zwangsläufig die Trennstrecke zwischen feststehendem und beweglichem Kontakt erheblich vergrößert oder gar unterbrochen wird, was zu einer verbesserten Löschung bzw. gar Unterdrückung des Lichtbogens führt. Die Isolierkörper müssen ausreichend flexibel sein, um ein einwandfreies öffnen und Schließen des Kontaktsystems zu gewährleisten. Für die Isolierkörper sind elastische, temperaturfeste, unbrennbare und mit dünner Materialstärke ausbildbare Werkstoffe geeignet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim Schließendes Kontaktsystems das feststehende Kontaktstück wischend durch die Isolierkörper gereinigt wird, was zu einer Verbesserung des Übergangswiderstandes zwischen den geschlossenen Kontaktstücken führt.Of the to open moving contact away from the fixed contact of the contact system touched roaming the elastic insulating body by disjointing insulating bodies facing each other who, after the passing of the mobile contact, returns to her own Starting position to move, which inevitably the separation distance between fixed and movable contact significantly increased or interrupted, which leads to an improved deletion or even suppression of the arc leads. The insulator have to be sufficiently flexible to open and close the door properly To ensure contact system. For the insulator are elastic, temperature-resistant, incombustible materials which can be formed with a thin material thickness suitable. Another advantage is that when closing the contact system the fixed contact piece wiping through the insulating body is cleaned, resulting in an improvement of the contact resistance between the closed contact pieces leads.

Die freien Enden einander gegenüberstehender Isolierkörper können im Ruhezustand aneinanderstoßen oder sich berührend oder berührungslos überlappen. Die Isolierkörper können als Lamellen oder als Borsten ausgebildet sein. Bei endseitig überlappend angeordneten lamellenförmigen Isolierstoffkörpern kommen die Lamellen des äußersten Lamellenpaares beim öffnen und Schließen des Kontaktsystems abwechselnd nach oben zu liegen, wodurch in vorteilhafter Weise bei unterschiedlicher Farbgebung dieser beiden Lamellen der geöffnete bzw. geschlossene Zustand des Kontaktsystems durch ein entsprechendes Fenster im Gehäuse des Niederspannungsschalters angezeigt wird.The free ends facing each other insulator can cling together at rest or touching or overlap without contact. The insulator can be formed as slats or as bristles. At the ends overlapping arranged lamellar Isolierstoffkörpern come the slats of the outermost pair of slats When opening and closing of the contact system to lie alternately upwards, whereby in an advantageous Way with different colors of these two slats the open or closed state of the contact system by a corresponding Window in the housing of the low voltage switch is displayed.

Für gewisse Anwendungen ist es ausreichend, wenn die Isolierkörper einseitig an einer der inneren Kammerwände angebracht sind.For a certain Applications, it is sufficient if the insulating body one-sided on one of the inner chamber walls are attached.

Die Erfindung soll nachstehend nur unter Darstellung und Beschreibung seiner erfindungswesentlichen Merkmale näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigtThe The invention will be described below only by way of illustration and description its features essential to the invention are explained in more detail. In the accompanying drawing shows

1: eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit einem endseitig aneinanderstoßenden Lamellenpaar; 1 : an arc quenching device with a terminal abutting pair of lamellae;

2: eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit einem sich endseitig berührend überlappenden Lamellenpaar; 2 : an arc quenching device with a terminally overlapping lamella pair;

3: eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit mehreren sich endseitig berührend überlappenden Lamellenpaaren; 3 : an arc quenching device with a plurality of pairs of overlapping end overlapping pairs;

4: eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit mehreren sich endseitig berührungslos überlappenden Lamellenpaaren; 4 : an arc quenching device with a plurality of contact pairs overlapping plate pairs;

5: eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit sich endseitig überlappenden Borsten und 5 : an arc quenching device with end overlapping bristles and

6: eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit einer einzigen Lamelle. 6 : an arc extinguisher with a single blade.

In 1 ist als Teil eines Niederspannungsschalters das Kontaktsystem eines Poles und die zugehörige Lichtbogenlöscheinrichtung dargestellt. Das geöffnet dargestellte Kontaktsystem besteht aus einem feststehenden Kontakt 3 mit einem feststehenden Kontaktstück und einem beweglichen Kontakt 5 mit einem beweglichen Kontaktstück. Der bewegliche Kontakt 5 steht mit einem nicht dargestellten Antriebsmechanismus in Verbindung, um die Kontaktstücke schließend bzw. öffnend in bzw. außer Verbindung zu bringen. Die Lichtbogenlöscheinrichtung besteht aus zwei parallel angeordneten Kammerwänden 11 und 12, an deren gegenüberliegenden Innenseiten ein Paar elastischer Isolierkörper in Form von rechteckförmigen Lamellen 131 und 141 angebracht sind. Die senkrecht zu den Kammerwänden 11 und 12 sich erstreckende Körperlänge L1 der sich genau einander gegenüberstehenden Lamellen 131 und 141 ist halb so groß wie die Hälfte des Abstandes A zwischen den Kammerwänden 11 und 12, so daß die endseitigen Kanten der Lamellen 131 und 141 aneinanderstoßen. Wird das Kontaktsystem bei einem hohen Strom, insbesondere bei einem Kurzschlußstrom, geöffnet, dann durchstreift der bewegliche Kontakt 5 im Verlaufe der öffnungsbewegung das Lamellenpaar 131 und 141, das sich anschließend wieder endseitig schließt, wodurch in vorteilhafter Weise eine lichtbogenlöschende Unterbrechung der Trennstrecke zwischen feststehendem Kontakt 3 und beweglichem Kontakt 5 stattfindet.In 1 is shown as part of a low-voltage switch, the contact system of a pole and the associated arc quenching device. The open contact system shown consists of a fixed contact 3 with a fixed contact piece and a movable contact 5 with a movable contact piece. The moving contact 5 is in communication with a drive mechanism, not shown, to bring the contact pieces in a closing or opening in or out of connection. The arc quenching device be consists of two parallel chamber walls 11 and 12 , At the opposite inner sides of a pair of elastic insulating body in the form of rectangular lamellae 131 and 141 are attached. The perpendicular to the chamber walls 11 and 12 extending body length L1 of the exactly opposite slats 131 and 141 is half the size of half of the distance A between the chamber walls 11 and 12 , so that the end edges of the slats 131 and 141 abut. If the contact system is opened at a high current, in particular at a short-circuit current, then the movable contact roams through 5 in the course of the opening movement, the pair of lamellae 131 and 141 , which then closes again end, whereby advantageously an arc-extinguishing interruption of the separation distance between fixed contact 3 and moving contact 5 takes place.

Bei den Lichtbogenlöscheinrichtungen nach 2 bis 6 wurde der Vereinfachung halber das Kontaktsystem nicht mehr mit dargestellt.In the arc quenching after 2 to 6 For the sake of simplicity, the contact system was no longer shown.

Die Lichtbogenlöscheinrichtung nach 2 enthält ebenfalls ein Paar von Lamellen 132 und 142, die im wesentlichen unversetzt einander gegenüberstehend angeordnet sind, deren Körperlänge L2 allerdings mehr als die Hälfte des Abstandes A der Kammerwände 11 und 12 beträgt. Damit ergibt. sich eine zuverlässigere Unterbrechung der Trennstrecke des sich öffnenden Kontaktsystems. Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn – wie in 3 dargestellt – mehrere Paare von endseitig sich berührend überlappenden Lamellen 132 und 142 beabstandet übereinander vorgesehen sind.The arc quenching device after 2 also contains a pair of lamellae 132 and 142 which are arranged substantially unopposed opposite each other, whose body length L2, however, more than half of the distance A of the chamber walls 11 and 12 is. This results. a more reliable interruption of the separation distance of the opening contact system. This effect is enhanced if - as in 3 shown - several pairs of end touching overlapping lamellae 132 and 142 spaced above each other are provided.

Die Lichtbogenlöscheinrichtung nach 4 enthält ebenfalls mehrere übereinander angeordnete Lamellenpaare, deren Lamellen 133 und 143 sich zwar wieder endseitig überlappen, jedoch wegen deren versetzten Anordnung nicht berühren. Das bewirkt, daß die Trennstrecke zwar nicht unterbrochen wird, allerdings in einem erheblichen Maße mäanderartig verlängert und damit auch hinsichtlich einer schnellen Lichtbogenlöschung ausgebildet ist.The arc quenching device after 4 also contains several superposed pairs of lamellae, their lamellae 133 and 143 Although overlap again on the end, but do not touch because of their staggered arrangement. This causes the separation distance is not interrupted, however, extended to a considerable extent meandering and thus formed with respect to a rapid arc extinguishing.

Bei der Lichtbogenlöscheinrichtung nach 5 sind auf beiden Kammerwänden 11 und 12 als elastische Isolierkörper dicht verteilte Borsten 15 einander gegenüberstehend angebracht. Die Borsten 15 können wiederum so angeordnet sein, daß sie an ihren freien Enden aneinanderstoßen oder sich berührend oder versetzt überlappen. Auch diese Art der Isolierkörper bewirkt eine wesentliche Vergrößerung der Trennstrecke zwischen dem sich öffnenden Kontaktsystem.At the arc quenching device after 5 are on both chamber walls 11 and 12 as elastic insulating body densely distributed bristles 15 attached facing each other. The bristles 15 may in turn be arranged so that they abut at their free ends or overlap touching or offset. This type of insulating body causes a significant increase in the separation distance between the opening contact system.

Für gewisse Anwendungen ist es ausreichend, wenn wie in 6 nur eine Lamelle 13 an der einen Kammerwand 11 angebracht ist, die mit einem geringen Abstand bis zu der anderen Kammerwand 12 reicht, so daß der bewegliche Kontakt bei Kontaktöffnung bzw. -schließung die elastische Lamelle 13 beiseite schwenken kann. Durch die zurückschnellende Lamelle 13 ergibt sich eine erhebliche, bogenförmige Vergrößerung der Trennstrecke.For certain applications it is sufficient if as in 6 only one lamella 13 on the one chamber wall 11 is attached, with a small distance to the other chamber wall 12 is sufficient so that the movable contact at contact opening or closing the elastic blade 13 can pan aside. By the recoiling lamella 13 results in a significant, arcuate enlargement of the separation distance.

Bei allen ausgeführten Lichtbogenlöscheinrichtungen bewirkt beim Schließen des Kontaktsystems das Durchstreifen des beweglichen Kontaktes 5 durch die Lamellenpaare 131, 141 bzw. 132, 142 bzw. 133, 143 bzw. Borsten 15 bzw. beim Wegstreifen der Lamelle 13 ein Säubern seines beweglichen Kontaktstückes von Fremdschichten, die sonst den Übergangswiderstand zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Kontaktstück erhöhen können.For all performed arc quenching causes the closing of the contact system, the roaming of the moving contact 5 through the lamellae pairs 131 . 141 respectively. 132 . 142 respectively. 133 . 143 or bristles 15 or when removing the lamella 13 Cleaning his movable contact piece of foreign layers, which can otherwise increase the contact resistance between the fixed and the movable contact piece.

Claims

Arc quenching device for single or multi-pole low-voltage switches, in particular for circuit breakers, per pole with a moving contact ( 5 ) connected to a fixed contact having a fixed contact ( 3 ) forms an opening and closing contact system, and with two spaced chamber walls ( 11 . 12 ) between which the end of the movable contact ( 3 ) moved in parallel, characterized in that on the inner chamber walls at least two elastic insulating body ( 131 . 141 ; 13 . 142 ; 133 . 143 ; 15 ) are made of thermally solid material facing each other, wherein the mutually opposite chamber wall ( 12 . 11 ) extending body length (L1, L2) of the insulating body ( 131 . 141 ; 132 . 142 ; 133 . 143 ; 15 ) is dimensioned so that the sum of the body lengths (L1; L2) of two mutually opposite insulating body ( 131 . 141 ; 132 . 142 ; 133 . 143 ; 15 ) at least equal to the distance (A) of the chamber walls ( 11 . 12 ).

Arc quenching device according to claim 1, characterized in that opposing insulating bodies ( 131 . 141 ; 15 ) abut each other in the resting state.

Arc quenching device according to Claim 1, characterized in that mutually opposite insulating bodies ( 132 . 142 ; 15 ) overlap touching one another in the resting state.

Arc quenching device according to claim 1, characterized in that insulating bodies ( 133 . 143 ; 15 ) overlap non-contact in the resting state at the end.

Arc quenching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Insulating body as slats ( 131 . 141 ; 132 . 142 ; 133 . 143 ) are formed.

Arc quenching device according to claim 5, characterized in that the lamellae of the fixed Contact utmost Lamellae pairs are formed differently colored.

Arc quenching device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the insulating bodies are in the form of bristles ( 15 ) are formed.

Arc quenching device for single or multi-pole low-voltage switches, in particular for circuit breakers, per pole with a moving contact ( 5 ) connected to a fixed contact having a fixed contact ( 3 ) forms an opening and closing contact system, and with two spaced chamber walls ( 11 . 12 ) between which the end of the movable contact ( 3 ) moved in parallel, characterized in that at one of the inner chamber walls at least one elastic insulating body ( 13 ) is made of thermally solid material, which is approximately to the opposite chamber wall ( 12 ) enough.

Arc quenching device according to claim 8, characterized in that the insulating body as a blade ( 13 ) is trained.