DE202005019323U1

DE202005019323U1 - Lichtbogen-Löschkammer des Überstromselbstschalters

Info

Publication number: DE202005019323U1
Application number: DE202005019323U
Authority: DE
Original assignee: Hess Trading Sr Spol S R O; HESS TRADING SR SPOL SRO
Current assignee: HESS R&D S.R.O., CZ; JOVEAN & ROGY ELECTRICAL HOLDING CO. LTD., CN
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2015-12-09
Also published as: GB0520745D0; GB2421119B; SK50992005A3; GB2421119A; SK287234B6; CZ20041197A3; CN1787139A; CN100568431C

Abstract

Die Lichtbogen-Löschkammer, angewendet im Überstromselbstschalter und das in Form eines Gehäuses, das neben den Abschaltkontakten angebracht und zumindest mit Seitenwänden und der Rückwand ausgeführt ist, wo in diesem Gehäuse, winkelrecht zu seinen Wänden Deionisierungsplatten, überwiegend aus ferromagnetischem Material eingebaut sind und wo in den Wänden dieses Gehäuses Öffnungen ausgeführt sind, die für die Gasabführung aus der Lichtbogen-Löschkammer vorgesehen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (111, 121) in zwei Gruppen ausgeführt sind, wo die erste Gruppe der Öffnungen (111) in beiden Seitenwänden (11) des Gehäuses (1) ausgeführt ist, wobei an die Öffnungen (111) in der ersten Gruppe die Auslasskanäle (101) anschließen, welche den Raum im Gehäuse (1) mit dem Raum der Abschaltkontakte verbinden und die zweite Gruppe der Öffnungen (121) in der Rückwand (12) des Gehäuses (1 ), mit freiem Auslass außerhalb der Lichtbogen-Löschkammer (10) ausgeführt ist.

Description

Bereich der Technik
Die Erfindung betrifft Überstromselbstschalter, welche automatisch dann den Stromkreis unterbrechen, wenn der Wert des Stromdurchganges eine bestimmte, für diesen Überstromselbstschalter eingestellte Grenze überschreitet. Besonders handelt es sich um Lichtbogen-Löschkammern für solche Überstromselbstschalter, wo es in den Kammern zu einem beschleunigten Löschen des elektrischen Lichtbogens kommt, der sich nach beiderseitigem Entfernen der Schalterkontakte in diesem Überstromselbstschalter bildet.
Bisheriger Stand der Technik
Gegenwärtig sind verschiedene Lichtbogen-Löschkammern der Überstromselbstschalter bekannt, wobei als übliche Konstruktion die Ausführung der Lichtbogen-Löschkammern in Form eines Gehäuses bildet, das in mehrere Sektionen eingeteilt ist, zwischen welchen sich Trennwände in Form von Platten befinden. Eine solche Kammer ist in der Regel auf der Eingangsseite geöffnet, wobei zu dieser Öffnung der elektrische Lichtbogen von den Stromkontakten gesteuert wird. Bei Unterbrechung der Kontakte wird der elektrische Lichtbogen dort angezündet, wo die ionisierten Gase einerseits im Raum um die Kontakte expandieren, anderseits der elektrische Lichtbogen in die Lichtbogen-Löschkammer vordringt, wo bestrebt wird, den Lichtbogen so schnell wie möglich zu löschen, Der Lichtbogen wird eben in den einzelnen Sektionen der Lichtbogen-Löschkammer gelöscht, wo sich die ursprünglich hohe Spannung in eine Serie von niedrigeren Spannungen in einzelnen Sektionen teilt, wobei diese niedrigere Spannungen die Erhaltung des Lichtbogens nicht mehr ermöglichen, und der Lichtbogen löscht dann so aus. Für die Beständigkeit und Lebensdauer des gesamten Überstromselbstschalters ist es wichtig, dass der Lichtbogen so schnell wie möglich gelöscht wird, wozu bei den bekannten Konstruktionen die Bildung von Ausblaseöffnungen in der Lichtbogen-Löschkammer beiträgt. Diese Öffnungen sind entweder in der Rückwand der Lichtbogen-Löschkammer oder in den Seitenwänden der Lichtbogen-Löschkammer ausgeführt, wobei die Gasabführung in beiden genannten Varianten außerhalb des Überstromselbstschalter-Innenraumes erfolgt. So werden zwar verhältnismäßig gute Ergebnisse in der Lichtbogen-Löschgeschwindigkeit, bzw. in den erreichten Abschaltzeiten des Stromkreises erreicht, jedoch es bestehen stets Reserven in der Gasabführungsgeschwindigkeit aus der Lichtbogen-Löschkammer, wo eine solche Verbesserung noch die Kurzschlussbelastbarkeit des Überstromselbstschalters und auch seine Lebensdauer in Hinsicht auf die Wiederholung der Abschaltungen bei einem Kurzschlussereignis erhöhen könnte.
Prinzip der Erfindung
Die angeführten Zeit- und Strombegrenzungen werden reduziert und ein Überstromselbstschalter mit verkürzten Abschaltzeiten, mit erhöhter Kurzschlussbelastbarkeit und mit längerer Lebensdauer wird bei einem Überstromselbstschalter mit der Lichtbogen-Löschkammer nach der vorgelegten Erfindung erreicht, wo die Löschklammer in Form eines Gehäuses, das neben den Abschaltkontakten angebracht ist und welches zumindest die Seitenwände und die Rückwand bilden, wo in diesem Gehäuse, winkelrecht zu seinen Wänden Deionisierungsplatten auf der Basis von ferromagnetischem Material untergebracht sind und wo in den Gehäusewänden Öffnungen ausgeführt sind, die für die Gasabführung aus der Lichtbogen-Löschkammer vorgesehen sind und wo das Prinzip in dem besteht, dass die Öffnungen in zwei Gruppen ausgeführt sind, wo die erste Gruppe der Öffnungen in beiden Seitenwänden des Gehäuses ausgeführt ist, wobei auf die Öffnungen in der ersten Gruppe die Ausblasekanäle anbinden, welche den Raum im Gehäuse mit dem Raum der Abschaltkontakte verbinden und die zweite Gruppe der Öffnungen in der Rückwand des Gehäuses mit freiem Auslass außerhalb der Lichtbogen-Löschkammer ausgeführt ist. Die Deionisierungsplatten sind mit Vorteil aus ferromagnetischem Material gefertigt, besonders vorteilhaft sind sie dann mit Oberflächenbehandlung aus einem Material, das hohen Temperaturen und der Oxidation widersteht. Besonders vorteilhaft ist, falls die Deionisierungs-platten eine Oberflächenbehandlung mit Verkupferung besitzen. Die Deionisierungsplatten haben mit Vorteil im Vorderteil einen Winkellausschnitt. Dieser Winkelausschnitt ist vorteilhaft mit Achsenabweichung seines Winkels auf die eine und auf die andere Seite von der Gehäuselängsachse der Lichtbogen-Löschkammer ausgeführt. Die in den Seitenwänden des Gehäuses ausgeführte Öffnungen in der ersten Gruppe, sind mit Vorteil stufenweise in einzelnen Räumen zwischen Deionisierungsplatten, abwechselnd in der einen und in der zweiten Seitenwand des Gehäuses angebracht. Die in der Gehäuserückwand ausgeführten Öffnungen der zweiten Gruppe, sind mit Vorteil stufenweise in einzelnen Räumen zwischen Deionisieerungsplatten, abwechselnd näher zu der einen und zu der anderen Seitenwand angebracht. Vorzugsweise gibt es einen Vorteil, falls in jedem Raum zwischen Deionisierungfsplatten eben eine Öffnung in der Seitenwand und eben eine Öffnung in der Rückwand des Gehäuses ausgeführt ist. In diesem Fall ist es ein Vorteil, wenn in einem Raum zwischen Deionisierungsplatten sich eine Öffnung befindet, die in der Gehäuserückwand ausgeführt ist, u.zw. weiter von der Seitenwand, in der in diesem Raum die zweite, also die Seitenöffnung ausgeführt ist. Mit Vorteil können noch die Seiten- und hintere Öffnungen einen rechteckigen Querschnitt haben, wodurch bei kleiner Raumhöhe zwischen Deionisierungsplatten ein optimaler Querschnitt dieser Öffnungen erreicht wird. Schließlich kann es auch ein Vorteil sein, wenn die Gesamtfläche der Seitenöffnungen kleiner sein wird als die Gesamtfläche der hinteren Öffnungen. In Solchem Fall wird der entscheidende Druckabfall im Gehäuse durch direktes Ausblasen aus diesem Gehäuse gesichert, aber gleichzeitig wird stets auch das Überblasen der Gase in wirksamer Menge zurück zu den Kontakten zur Unterstützung des Abganges, b zw. Verdrängens des Lichtbogens von diesen Kontakten gesichert.
Dadurch wird im ganzen gesehen, ein Überstromselbstschalter mit verbesserter Lichtbogen-Löschkammer geschaffen, der bei kleinen Abmessungen eine hohe Beständigkeit gegen Kurzschlussstrombelastungen, sowie eine relativ lange Lebensdauer und gleichzeitig bei Stromunterbrechung erkennbar verkürzte Zeiten, im Vergleich mit den bisherigen Spitzenausführungen aufweist.
Übersicht der Bilder in Zeichnungen
Die vorgelegte Erfindung wird weiter an der exemplarischen Ausführung und auch mit Hilfe von beigelegten Zeichnungen ausführlicher beschrieben und erklärt. Auf 1 ist in Perspektivansicht der Schnitt durch einen Überstromselbstschalterteil mit dem Gehäuse der Lichtbogen-Löschkammer dargestellt, auf 2 befindet sich dann im Längsschnitt derselbe Überstromselbstschalter, wobei der Schnitt über den Raum der Deionisierungsplatten geführt wird.
Beispiel für eine Ausführung der Erfindung
Der Stromchutzschalter 100 enthält die Lichtbogen-Löschkammer 10, deren wesentlichen Teil das Gehäuse 1 bildet. Dieses Gehäuse 1 ist durch Seitenwände 11 und Rückwand 12 begrenzt und befindet sich neben den Abschaltkontakten, die hier nicht dargestellt sind. In diesem Gehäuse 1 sind winkelrecht zu diesen Wänden 11, 12 die Deionisierungsplatten 13 aus ferromagnetischem Material eingebaut, wobei ihre Oberfläche durch Verkupfern behandelt ist. In den Wänden 11, 12 des Gehäuses befinden sich Öffnungen 111, 121 die zur Abführung von Gasen aus der Lichbogen-Löschkammer 10 vorgesehen sind, wobei diese Öffnungen 111, 121 in zwei Gruppen ausgeführt sind, wo die erste Gruppe der Öffnungen 111 in beiden Seitenwänden 11 des Gehäuses 1 ausgeführt ist und wo an die Öffnungen 111 in dieser ersten Gruppe die Auslasskanäle 101 anschließen, welche den Raum im Gehäuse 1 mit dem Raum der Abschaltkontakte verbinden, die hier nicht dargestellt werden, während die zweite Gruppe der Öffnungen 121 in der Rückwand 12, des Gehäuses 1, mit freiem Auslass außerhalb der Lichtbogen-Löschkammer 10 ausgeführt ist. Die Deionisierungsplatten 13 sind in dieser Ausführung im Vorderteil mit dem Winkelausschnitt 131 versehen. Der Winkelausschnitt ist mit der Längsachse des Gehäuses 1 symmetrisch, jedoch besonders vorteilhaft kann es sein, wenn dieser Ausschnitt 131 mit Achsenabweichung seines Winkels abwechselnd auf die eine oder auf die andere Seite von der Gehäuselängsachse 1 der Lichtbogen-Löschkammer 10 ausgeführt ist. Die im Gehäuse 1 in den Seitenwänden 11 des Gehäuses 1, ausgeführten Öffnungen 111 der ersten Gruppe, sind stufenweise in einzelnen Räumen zwischen Deionisierungsplatten 13 untergebracht und das abwechselnd in der einen und in der anderen Seitenwand 11, des Gehäuses 1. Die in der Rückwand 12, des Gehäuses 1 ausgeführten Öffnungen 121, befinden sich in der zweiten Gruppe und sind stufenweise in einzelnen Räumen zwischen Deionisierungsplatten 13, abwechselnd näher zur einen und näher zur anderen Seitenwand 11 angebracht. Konkret dann ist in dieser Ausführung in jedem Raum zwischen Deionisierungsplatten 13 eben eine Seitenöffnung 111 in der Seitenwand 11 und eben eine hintere Öffnung 121 in der Rückwand 12 des Gehäuses 1 ausgeführt. Die Anordnung der Öffnungen 111, 121 ist so gestaltet, dass in einem Raum zwischen Deionisierungsplatten 13 die Öffnung 121 in der Rückwand 12 des Gehäuses 1 weiter von der Seitenwand 11 angebracht ist, als in welcher in diesem Raum die Seitenöffnung 111 ausgeführt ist. Was die konkrete Ausführung der Form und der Abmessungen der Öffnungen 111, 121 betrifft, weisen alle einen rechteckigen Querschnitt auf und die Fläche der Seitenöffnungen 111 ist hier in der Summe größer, als die Fläche der hinteren Öffnungen 121.
Die Funktion der Einrichtung ist folgende. Der elektrische Lichtbogen, der infolge der Trennung der Überstromselbstschalterkontakte entsteht, bewegt sich in der Lichtbogen-Löschkammer im Raum der Deionisierungplatten. Das Anwachsen des Gasüberdruckes in der Lichtbogen-Löschkammer, welches den Abgang des elektrischen Lichtbogens von diesen Kontakten verhindern könnte, reduziert sich nach Abblasen der Gase durch die Öffnungen der Lichtbogen-Löschkammer, wobei dieser Gasaustritt einerseits durch Schaffung der Öffnungen gleichzeitig in den Seitenwänden, sowie in der Rückwand des Gehäuses der Lichtbogen-Löschkammer beschleunigt wird, anderseits dadurch, dass die, aus dem Gehäuse der Lichtbogen-Löschkammer seitlich abgeführten Gase durch seitliche waagerechten Kanäle zurück in den Raum der Kontakte geführt werden, wo auf Grund der Geschwindigkeit, mit welcher sich in diesem Augenblick die Gase bereits bewegen, noch mehr dazu beitragen wird, dass der Abgang des elektrischen Lichtbogens von den Kontakten beschleunigt wird, wodurch noch weiter die Abschaltzeit verkürzt und noch weiter die maximale Kurzschlussbelastbarkeit des Überstromselbstschalters erhöht wird.
Wirtschaftliche Nutzbarkeit
Die Einrichtung gemäß Erfindung ist vor allem im Überstromselbstschalter verwertbar, jedoch analogisch könnte eine Lichtbogen-Löschkammer des beschriebenen Typs und der Anordnung auch bei anderen Einrichtungen mit Abschaltkontakten, welche eine Beständigkeit gegen große Kurzschlussbelastungen haben sollen, nutzbar sein.

Claims

Die Lichtbogen-Löschkammer, angewendet im Überstromselbstschalter und das in Form eines Gehäuses, das neben den Abschaltkontakten angebracht und zumindest mit Seitenwänden und der Rückwand ausgeführt ist, wo in diesem Gehäuse, winkelrecht zu seinen Wänden Deionisierungsplatten, überwiegend aus ferromagnetischem Material eingebaut sind und wo in den Wänden dieses Gehäuses Öffnungen ausgeführt sind, die für die Gasabführung aus der Lichtbogen-Löschkammer vorgesehen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (111, 121) in zwei Gruppen ausgeführt sind, wo die erste Gruppe der Öffnungen (111) in beiden Seitenwänden (11) des Gehäuses (1) ausgeführt ist, wobei an die Öffnungen (111) in der ersten Gruppe die Auslasskanäle (101) anschließen, welche den Raum im Gehäuse (1) mit dem Raum der Abschaltkontakte verbinden und die zweite Gruppe der Öffnungen (121) in der Rückwand (12) des Gehäuses (1 ), mit freiem Auslass außerhalb der Lichtbogen-Löschkammer (10) ausgeführt ist.
Die Lichtbogen-Löschkammer, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Deionisierungsplatten (13) aus ferromagnetischem Material gefertigt sind.
Die Lichtbogen-Löschkammer, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deionisierungsplatten (13) mit Oberflächenbehandlung aus einem Material, das hohen Temperaturen und der Oxidation widersteht, gefertigt sind.
Die Lichtbogen-Löschkammer, nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deionisierungsplatten (13) eine Oberflächenbehandlung durch Verkupferung aufweisen.
Lichtbogen-Löschkammer, nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deionisierungsplatten (13) im Vorderteil einen Winkelausschnitt (131) aufweisen.
Lichtbogen-Löschkammer, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelausschnitt (131) mit Achsenabweichung seines Winkels auf die eine und auf die andere Seite von der Gehäuseachse (1) der Lichtbogen-Löschkammer (10) ausgeführt ist.
Die Lichtbogen-Löschkammer, nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (111), im Gehäuse (1) in der ersten Gruppe, die sich in den Seitenwänden 11 des Gehäuses 1 befinden, stufenweise in einzelnen Räumen zwischen Deionisierungsplatten 13 untergebracht sind und das abwechselnd in der einen und in der anderen Seitenwand 11, des Gehäuses 1.
Die Lichtbogen-Löschkammer, nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Rückwand (12), des Gehäuses (1) ausgeführten Öffnungen (121), sich in der zweiten Gruppe befinden und stufenweise in einzelnen Räumen zwischen Deionisierungsplatten (13), abwechselnd näher zur einen und näher zur anderen Seitenwand (11) angebracht sind.
Die Lichtbogen-Löschkammer, nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Raum zwischen Deionisierungsplatten (13) eben eine Seitenöffnung (111) in der Seitenwand (11) und eben eine hintere Öffnung (121) in der Rückwand (12) des Gehäuses (1) ausgeführt sind.
Die Lichtbogen-Löschkammer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Raum zwischen Deionisierungsplatten (13) die Öffnung (121) in der Rückwand (12) des Gehäuses (1) weiter von der Seitenwand (11) angebracht ist, als in welcher in diesem Raum zwischen Deionisierungsplatten (13) die Seitenöffnung (111) ausgeführt ist.
Die Lichtbogen-Löschkammer, nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (111, 121) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Die Lichtbogen-Löschkammer, nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Seitenöffnungen (111) kleiner, als die Gesamtfläche der hinteren Öffnungen (121) ist.