DE3042168C2 - - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
- H01H9/36—Metal parts
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- H—ELECTRICITY
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
- H01H73/02—Details
- H01H73/18—Means for extinguishing or suppressing arc
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Breakers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung,
insbesondere für Leitungsschutzschalter, mit den Merkma
len des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Es ist bekannt (vgl. DE-OS 26 16 825), die das Lichtbo
genlöschblechpaket abschließenden bzw. begrenzenden
Lichtbogenlöschbleche wenigstens teilweise mit elek
trisch isolierendem Material abzudecken, wobei das iso
lierende Material die Lichtbogenlöschbleche U-förmig
abdeckt. Das offene Ende des U weist zu den Kontaktstüc
ken hin und kann an seinem Grunde eine Erweiterung auf
weisen. Die Abdeckung kann auch durch Umhüllung erreicht
werden, welche die Seitenbereiche und das obere und un
tere Löschblechpaket abdeckt.
Aus der DE-AS 24 19 656 ist eine Lichtbogenlöscheinrich
tung für einen strombegrenzenden Leitungsschutzschalter
der eingangs genannten Art bekannt geworden. Der Lösch
blechstapel ist seitlich und auf der der Kontaktstelle
abgewandten Seite von einer Umhüllung umgeben, deren
Zweck die Halterung des Löschblechstapels ist. Öffnungen
in der Rückseite der Umhüllung lassen das Gas zur Küh
lung des Lichtbogens nach hinten austreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Umhüllung zu schaf
fen, mit der eine weitere Verbesserung für den Lichtbo
geneinlauf in das Löschblechpaket und eine Reduzierung
der Rückzündungsgefahr erzielt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich
nenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Durch das Einbringen von Verbindungsstegen wird das Zu
rücklaufen der Lichtbogenfußpunkte auf den Lichtbogen
leitschienen erschwert und damit eine Reduzierung der
Rückzündgefahr erreicht. Dadurch, daß mit der Umhüllung
zusätzlich die Austrittsseite des Lichtbogenlöschblech
paketes abgedeckt ist und geeignete Gasaustrittsöffnun
gen aufweist, die sowohl kreisförmig als auch geschlitzt
sein können, konnte der Abluftquerschnitt wesentlich
vergrößert werden und über die ganze Fläche verteilt
werden, wobei eine Wand am Gehäuse des Leitungsschutz
schalters nicht mehr erforderlich ist.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung kann dahin ge
hen, daß die Ausnehmung etwa in ihrer Mitte einen weite
ren Verbindungssteg aufweist, der parallel zu dem vorde
ren Verbindungssteg quer zur Lichtbogenlaufrichtung ver
läuft, wodurch eine Rückzündungsgefahr durch Abriegelung
der Lichtbogenfußpunkte auf den beiden Leitschienen noch
weiter reduziert wird.
Es besteht die Möglichkeit, eine Abdeckung auf einem der
mittleren Lichtbogenlöschbleche vorzusehen. Eine derarti
ge Abdeckung kann mit einer entsprechenden Ausnehmung
und einem oder zwei Verbindungsstegen ausgebildet sein,
so daß die Zwischenabdeckung die gleiche Form besitzt
wie die Abdeckungen der beiden äußeren Lichtbogenlösch
bleche. Diese Zwischenabdeckung kann mit dem Bereich,
der die Austrittsseite des Lichtbogenlöschblechpaketes
abdeckt, verbunden sein; es besteht natürlich auch die
Möglichkeit, die obere oder die untere Abdeckung ein
stückig mit der Zwischenlage oder Zwischenabdeckung zu
verbinden und jeweils die weitere, das Lichtbogenlösch
paket auf der gegenüberliegenden Seite abdeckende Abdec
kung L-förmig ausgebildet in den Schalter einzulegen.
Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung
sowie vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen
näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Lichtbogenlöschkammer in Seitenan
sicht, bei geöffnetem Gehäuse,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Um
hüllung eines Lichtbogenlöschblechpaketes,
Fig. 2a eine Ansicht, wie die Umhüllung in das
Löschblechpaket integriert ist,
Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung einer Umhüllung
für Lichtbogenlöschblechpakete, ebenfalls
in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3a eine Ansicht auf ein Löschblechpaket gemäß
Fig. 2a, mit der Umhüllung gemäß Fig. 3,
Fig. 4 und 5 perspektivische Darstellung weiterer Aus
gestaltungen der Umhüllung für ein Licht
bogenlöschblechpaket.
Innerhalb eines Gehäuses 11 eines Leitungsschutzschal
ters befindet sich ein festes Kontaktstück 12 und ein
bewegliches Kontaktstück 13, wobei das bewegliche Kon
taktstück 13 um eine ortsfeste Achse 14 schwenkbar gela
gert ist. Das feste Kontaktstück 12 geht über in ein
erstes Lichtbogenleitblech 15. Parallel zu dem ersten
Lichtbogenleitblech 15 ist ein zweites Lichtbogenleit
blech 16 vorgesehen, welches mit dem beweglichen Kon
taktstück 13 bzw. mit dem Kontakthebel über eine Litzen
verbindung 17 verbunden ist. Zwischen den beiden Licht
bogenleitblechen 15 und 16 befinden sich Löschbleche 18,
19, 20 und 21, welche in ihrer Anzahl verringert oder
erhöht werden können, je nach dem welcher Strombegren
zungsgrad erreicht werden soll.
Bei einer Kontaktöffnung im Falle eines Kurzschlusses
bildet sich zunächst ein Lichtbogen 221 aus, der direkt
an der Stelle entsteht, an der sich die beiden Kontakt
stücke 12 und 13 berühren. Dieser Lichtbogen wandert,
beeinflußt durch die thermische und magnetische Eigen
blasung, weiter und entfernt sich dabei von der Kontakt
stelle; der eine Fußpunkt wandert das bewegliche Kon
taktstück 13 und der andere Fußpunkt das Lichtbogenleit
blech 15 entlang. Der Lichtbogen in seiner zweiten Stel
lung ist mit der Bezugsziffer 222 bezeichnet. Aufgrund
des durch die Anordnung von festem und beweglichem Kon
taktstück 12 bzw. 13 auftretenden magnetischen Blasfel
des wird der Lichtbogen in Pfeilrichtung A zu den Lösch
blechen 18 bis 21 getrieben und durch die magnetische
Wirkung des Eisen-Löschblechpaketes in die Ausnehmung 22
der einzelnen Löschbleche gezogen, bildet auf den ein
zelnen Blechen Fußpunkte und brennt dann zwischen den
einzelnen Löschblechen. Der Lichtbogen hat dabei die Be
zugsziffer 224. Für die Geschwindigkeit dieses Ablaufes
ist neben der Gestaltung des Vorkammerraumes 220 (vgl.
Fig. 1) und der Geometrie der Löschbleche 18 bis 21
ganz wesentlich eine optimale Abluftgestaltung durch die
Ausbildung der Austrittsöffnungen (der Fig. 1 ohne Be
zeichnung) verantwortlich. Diese müssen so gestaltet
sein, daß einerseits für den einlaufenden Lichtbogen
möglichst wenig Gegendruck in der Kammer aufgebaut wird
und andererseits sich die Einzellichtbögen an den Lösch
blechenden nicht kurzschließen können, da sich dadurch
eine Reduzierung der Lichtbogenspannung ergeben würde,
die eine negative Auswirkung auf die Strombegrenzung
hätte und damit der unerwünschten Wirkung von Rückzün
dungen gleichkommen würde.
Damit nun Rückzündungen und die oben angeführte Lichtbo
genspannungsreduzierung vermieden werden, ist an der
hinteren Seite das Löschblechpaket von einer Umhüllung
30 umgeben. Diese Umhüllung 30 gemäß der Fig. 2 ist
U-förmig ausgebildet und besitzt eine obere und eine un
tere Platte 32 und 34, die auf die obere und untere Flä
che des Löschbleches 16 bzw. 21 aufgelegt wird. Diese
beiden Platten sind mittels eines Verbindungssteges 36
miteinander verbunden, welcher Gasaustrittsöffnungen be
sitzt. Die Platten 32 bzw. 34 weisen eine schlüsselloch
artig ausgebildete Ausnehmung 40 bzw. 42 auf, die in dem
vorderen Bereich, also im Bereich des Eintritts des
Lichtbogens in das Löschblechpaket durch einen Steg 44
und 46 abgeschlossen sind. An diesen Steg schließt sich
ein annähernd rechteckiger Bereich 48 und 50 an, der in
einer Erweiterung 52 und 54 endet bzw. einmündet, wel
cher Bereich 52 und 54 eine annähernd oder annähernd el
liptische Form (Fig. 2) haben kann, deren längere Halb
achse quer zur Längsachse des Bereiches 48 bzw. 50 aus
gerichtet ist und parallel zu dem hinteren Verbindungs
steg 36 verläuft. In der Fig. 2 ist das Löschblech 21
mit seinem Blechausschnitt 22 eingezeichnet, um anzudeu
ten, wie die Umhüllung gemäß der Fig. 2 an das Lichtbo
genlöschblechpaket angebracht wird.
In der Fig. 2a ist dargestellt, wie die Umhüllung in
das Lichtbogenlöschblechpaket integriert ist, wobei der
Lichtbogen, der gerade in das Lichtbogenlöschblechpaket
einläuft, die Bezugsziffer 223 besitzt.
In der Fig. 3 ist eine ähnliche Ausgestaltung gezeigt
wie in der Fig. 2. Man erkennt eine Umhüllung mit einer
oberen Platte 60 und einer unteren Platte 62, die mit
tels eines Verbindungssteges 64 miteinander verbunden
sind, welcher Verbindungssteg mittels Gasaustrittsöff
nungen (Schlitzen 66) perforiert ist. In den Platten 60
und 62 sind ebenfalls schlüssellochartige Ausnehmungen
68 und 70 eingebracht, die ähnlich den Ausnehmungen ge
mäß Fig. 2 sind. Anstatt die Stege unmittelbar an der
vorderen Kante der Platten 60 und 62 anzuordnen, wie in
der Ausgestaltung nach Fig. 2, können die Stege nach
hinten in Lichtbogenlaufrichtung versetzt sein, wie in
der Fig. 3 dargestellt. Dort besitzen diese Stege die
Bezugsziffer 76 und 78, so daß auf diese Weise ein nach
vorn hin offener, mit der Ausnehmung 68 und 70 fluchten
de U-förmiger Ausschnitt 80 und 82 gebildet ist. Anstatt
ellipsenförmige Erweiterungen an der Ausnehmung vorzuse
hen (siehe Fig. 2), können die Erweiterungen auch
kreisförmig sein. Diese besitzen die Bezugsziffer 72 und
74.
Durch die Anordnung des Steges wird erreicht, daß die
Fußpunkte des Lichtbogens 223 in Fig. 2a weiter in den
Blechausschnitt 22 eintreten können und damit die Säule
des Lichtbogens 223 stärker der magnetischen Wirkung der
Löschblechpakete 18 bis 21 ausgesetzt ist. Dadurch er
folgt ein schnellerer und sicherer Lichtbogeneinlauf.
Die Schlitze 66 sind so angeordnet, daß sie zwischen
jeder Blechlücke liegen, wobei die Schlitze in zwei Rei
hen übereinander angeordnet sind, die parallel zueinan
der verlaufen. Die Schlitze der sich gegenüberliegenden
Reihen sind gegeneinander versetzt angeordnet, so daß
ein Schlitz der einen Reihe zwischen zwei Schlitzen der
anderen Reihe liegen muß.
In der Fig. 3a ist gezeigt, wie die Umhüllung gemäß der
Fig. 3 in das Löschblechpaket integriert ist. Die An
ordnung ist die gleiche wie bei der Fig. 2a.
Die Gasaustrittsöffnungen 38 gemäß der Fig. 2 sind
kreisförmig. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit,
wie in der Fig. 3 dargestellt, diese als Schlitze 66
auszubilden; die Wirkung dieser schlitzartigen Aus
trittsöffnungen ist die gleiche wie die der kreisförmi
gen Durchbrechungen.
In der Fig. 4 ist eine Umhüllung dargestellt, die der
gemäß Fig. 3 ähnlich ist; lediglich zwischen dem vorde
ren Steg 76 bzw. 78 und der kreisförmigen Erweiterung 72
bzw. 74 ist ein Zwischensteg 77 vorgesehen, durch den
die Rückzündungsgefahr noch weiter verringert wird und
zwar dadurch, daß die Lichtbogenfußpunkte auf den Licht
bogenleitblechen 15 und 16 abgeriegelt werden.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltung, die der der Fig.
4 ähnlich ist. Man erkennt die obere Platte 60 und die
untere Platte 62, mit den Stegen 76 und 78. Ferner sind
auch die Stege 77 vorhanden. Zwischen den beiden Platten
60 und 62 ist eine Zwischenplatte 84 vorgesehen, die
einen Steg 86 besitzt, der den Stegen 76 und 78 ent
spricht. Die Zwischenplatte besitzt weiterhin einen Steg
88, der den Stegen 77 entspricht. Im übrigen ist die
Ausnehmung (die ohne Bezugsziffer ist) in der gleichen
Weise ausgestaltet wie diejenige gemäß den Fig. 3
oder 4; die kreisförmige Erweiterung kann auch durch
eine ellipsenförmige Erweiterung gemäß der Fig. 2 er
setzt werden. Es besteht nun die Möglichkeit, die Platte
60 und die Platte 62 mit dem Bereich der Umhüllung der
Austrittsseite des Lichtbogenlöschblechpaketes einstüc
kig zu verbinden; dann kann die Zwischenplatte 84 entwe
der lose in das Löschblechpaket eingelegt werden oder in
geeigneter Weise mit dem hinteren Bereich der Gasaus
trittsseite verbunden werden. Es besteht auch die Mög
lichkeit, die Platten 60 und 84 einstückig über den
Teilbereich 90 zu verbinden; dann wird der übrige Be
reich, d. h. die Platte 62 mit dem L-förmig daran ange
brachten Teilbereich 92 ohne Verbindung mit der Platte
60 und der Platte 84 in das Löschblechpaket eingelegt,
oder umgekehrt. Durch die Anordnung der Zwischenplatte,
die annähernd in der Mitte des Löschblechpaketes ange
ordnet sein sollte, wird eine noch weitere Verbesserung
der Erfindung erzielt.
Die Umhüllung 30 kann natürlich nicht nur bei Löschble
chen in einem Leitungsschutzschalter eingesetzt werden,
sondern überall dort, wo Lichtbogenlöschbleche zum Lö
schen eines Lichtbogens bzw. zur Begrenzung eines Kurz
schlußstromes beispielsweise verwendet werden. Dies kann
sein bei Leistungsschaltern, bei Schützen und bei ähnli
chen elektrischen Schaltgeräten.
Claims (6)
1. Lichtbogenlöscheinrichtung, insbesondere für
Leitungsschutzschalter, mit wenigstens einem festen (12)
und wenigstens einem beweglichen (13) Kontaktstück, zwi
schen denen z. B. im Falle einer durch einen Kurzschluß
strom verursachten Kontakttrennung ein Lichtbogen (221,
222) gezogen wird, der über wenigstens ein mit einem der
Kontaktstücke (12, 13) verbundenes Lichtbogenleitblech
(15) einem Löschblechpaket (18 bis 21) zur Löschung des
Lichtbogens zugeführt wird, das von einer zusätzlich die
Austrittsseite des Löschblechpaketes (18 bis 21) abdec
kenden und in diesem Bereich Gasaustrittsöffnungen (38,
66) aufweisenden Umhüllung (30) umgeben ist, die U-för
mig gestaltet ist und zwei die Schenkel des U bildende
Platten (32, 60; 34, 62) und einen diese Platten mitein
ander verbindenden, mit den Gasaustrittsöffnungen (38,
66) versehenen Verbindungssteg (36, 64) aufweist, da
durch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (32, 34;
60, 62) - parallel zu den Lichtbogenlöschblechen verlau
fend - das Lichtbogenlöschblechpaket (18 bis 21) zwi
schen sich nehmen, und in Lichtbogeneinlaufrichtung ver
laufende längliche ringsum geschlossene Ausnehmungen
(40, 42; 72, 74) aufweisen, die derart gestaltet sind,
daß im Eintrittsbereich des Lichtbogens in das Löschblechpaket (18 bis 21) ein quer zu der
Lichtbogeneinlaufrichtung liegender Steg (44, 46; 76,
77, 78) des Plattenmaterials verbleibt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Steg (76, 78) an den Platten (60, 62)
in Lichtbogeneinlaufrichtung nach innen versetzt ist,
derart, daß an den Lichtbogeneinlaufseiten der Platten
vor den Ausnehmungen (68, 70) jeweils ein nach vorn of
fener Ausschnitt (80, 82) entsteht.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die längliche Ausnehmung der Platten durch
wenigstens einen weiteren quer zur Lichtbogeneinlauf
richtung liegenden Steg (77) aus dem Plattenmaterial
unterteilt sind.
4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden
parallel zu den Löschblechen verlaufenden Platten (60,
62) eine Zwischenplatte (84) vorgesehen ist, deren Form
den beiden Außenplatten entspricht.
5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsöffnun
gen (38; 66) als Schlitze oder als kreisförmige Öffnun
gen ausgebildet sind, die im Bereich zwischen den Lösch
blechen liegen.
6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (30) aus
einem elektronegativ gasenden Material gebildet ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803042168 DE3042168A1 (de) | 1980-11-08 | 1980-11-08 | Leitungsschutzschalter |
EP81108168A EP0051756B1 (de) | 1980-11-08 | 1981-10-10 | Lichtbogenlöscheinrichtung, insbesondere für einen Leitungsschutzschalter |
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Publications (2)
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DE3042168A1 DE3042168A1 (de) | 1982-06-16 |
DE3042168C2 true DE3042168C2 (de) | 1989-03-02 |
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ID=6116278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803042168 Granted DE3042168A1 (de) | 1980-11-08 | 1980-11-08 | Leitungsschutzschalter |
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EP (1) | EP0051756B1 (de) |
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ATE13108T1 (de) | 1985-05-15 |
EP0051756B1 (de) | 1985-05-02 |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: BBC BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ASEA BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |