DE3119482C2 - Stromkreisunterbrecher - Google Patents

Abstract

Der Stromkreisunterbrecher ist mit einer Lichtbogen lösch einrichtung (15) ausgestattet, die angrenzend an eine Kontaktzone (11) angeordnet ist und zwei Lichtbogen-Führungsplatten (34, 36) aufweist, von denen sich die erste von dem feststehenden Kontaktgeber (26) aus erstreckt und die zweite gegenüber der ersten angeordnet ist. Der Abstand zwischen den beiden Lichtbogen-Führungsplatten (34, 36) ist auf der der Kontaktzone (11) benachbarten Seite minimal gemacht, jedoch so groß, daß noch keine räumlichen Kurzschlüsse auftreten können. An den Teilen der beiden Lichtbogen-Führungsplatten (34, 36), zwischen denen der Abstand minimal ist, wird eine magnetische Treibkraft durch die entgegengesetzten Lichtbogenströme erzeugt, die durch die Lichtbogen-Führungsplatten fließen, wodurch die Verlagerung des Lichtbogens zu dem Entionisierungsgitter der Lichtbogen lösch einrichtung (15) hin stark beschleunigt wird.

Description

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Wenn erreicht wird, daß ein Überstrom, z. B. der in gen beim öffnen der Kontaktelemente zeigt; F ι g. IA mit durchgehender Kurve LSCC2 dargestellte F i g. 2 eine Draufsicht eines Stromkreisunterbrechers Kurzschlußstrom, seinen Maximalwert früher erreicht, für Dreiphasenwechselstrom gemäß einer ersten Aus-

7, B. 0.5 ms früher als bei der Kurve LSCC1, so geht der föhrungsform der Erfindung, wobei der Deckel und ver-

Uberstrom gemäß Kurve LSCC2 nach etwa 5 ms auf 5 schiedene andere Teile entfernt sind; Null zurück, wodurch die Aeitspanne, bis die Lichtbo- Fi g. 3 einen Querschnitt der Ausführungsform nach

genspannung ihren Maximalwert erreicht und der Fig.2 längs Linie 1I1-III in Fig.2, wobei der Deckelteil

Lichtbogen verschwindet, verkürzt werden kann. Wenn aufgesetzt ist;

die Bogenlöscheinrichtung ein gegebenes Lichtbogen- F i g. 4 einen Querschnitt längs Linie IV-IV in F i g 2,

löschvermögen hat hängt die oben angesprochene Zeit- io wobei der Deckelteil ebenfalls aufgesetzt ist;

Verkürzung davon ab, wie schnell der Lichtbogen von Fig.5 einen Querschnitt längs Linie V-V in Fig.2

den Kontaktelementen fort verschoben wird, wie wobei der Deckelteil ebenfalls aufgesetzt ist;

schnell der Lichtbogen zu der Bogenlöscheinrichtung Fig.6 eine Perspektivansicht einer Bogenlöschein-

hin ausgedehnt wird und wie schnell der Lichtbogen in richtung des erfindungsgemäßen Stromkreisunterbrediese Löscheinrichtung hineingetrieben wird. 15 chers, wobei die einzelnen Bestandteile im demontierten

Aus der DE-OS 26 04 314 ist bereits ein Stromkreis- Zustand dargestellt sind;

unterbrecher bekannt, bei dem zwei parallele Lichtbo- F i g. 7 eine Perspektivansicht, welche die Kontaktzogen-Führungsplattcn in einem geringen Abstand von- ne, den handbetätigten öffnungs- und Schließmechaniseinander angeordnet sind, der gerade noch gewährlei- mus sowie die Zwangsauslöseeinrichtung des in Fig 2 stet, daß keine unmittelbaren Durchschlage oder Ober- 20 gezeigten Stromkreisunterbrechers Erstellt, wobei die schlage dazwischen auftreten können. Die beiden licht- meisten Teile im demontierten Zustand dargestellt sind· bogen-Führungsplatten schließen unmittelbar an die F i g. 8A eine schematische Darstellung der Beziehunbeiden Kontakte an und laufen dann geradlinig auf das gen zwischen Strom, Magnetfluß und elektroma^neti-Löschgitter zu. Die dabei auftretenden magnetischen sehen Kräften zu dem Zeitpunkt, wenn die Kontaktele-Treibkräfte haben stets dieselbe Richtung zum Lösch- 25 mente ies Stromkreisunterbrechers geöffnet werden· gitter hin. Derartige Stromkreisunterbrecher sind nur und verwendbar, wenn relativ kleine Ströme geschaltet wer- F i g. 8B eine schematische Darstellung zur Erläute-

"·...„.... _, ^ rung, wie der Magnetfluß in den Teilen, die zu der Kon-Schließlich ist aus der DE-AS 14 15 944 ein Strom- taktzone des Stromkreisunterbrechers gehören geführt kreisunterbrecher bekannt, bei dem Gasströmurigswe- 30 wird, wenn die Kontaktelemente öffnen, ge auf den beiden Seiten einer Lichtbogenlöscheinrich- Es wird zunächst auf F ig. 5 Bezug genommen die lung gebildet sind und die Führung der Gase bewirken, einen Stromkreisunterbrecher bzw. Leistungsschalter die ausgehend von den Kontaktgebern zu der Lichtbo- nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt Er genlöscheinnchtung gelangt sind. umfaßt eine Kontaktzone 11, die im wesentlichen in der Bei Stromkreisunterbrechern für hohe Ströme wird 35 Mitte eines Gehäuses IO angeordnet ist, einen handbeaijgemein eine Verkürzung der Lichtbogenstandzeit an- tätigbaren Öffnungs- und Schließmechanismus 12 zum gestrebt. Angestrebt wird aber auch eine möglichst öffnen und Schließen der Kontaktelemente von der Aukompakte Bauform derartiger Stromkreisunterbrecher. ßenseite des Gehäuses 10 her, eine elektromagnetisch Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegen- wirkende Auslöseeinrichtung 13, die auf Kurzschlußübcr dem eingangs beschriebenen bekannten Strom- 40 ströme bzw. Überströme anspricht, um die Kontaktelekreisunterbrecher die Bauhöhe erheblich zu reduzieren mente voneinander zu trennen, eine wärmeempfindliche und gleichzeitig eine Verkürzung der Lichtbogenstand- Auslöseeinrichtung 14, die auf Ströme anspricht, welche zeit durch Optimierung der magnetischen Treibkräfte den Nennstrom überschreiten, um ebenfalls die Konzu erreichen. ._,,_.. taktelemente voneinander zu trennen, sowie ein Licht-Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen 45 bogenlöschgitter 15, die den beim öffnen der Kontakt-Stromkreisunterbrecher durch die kennzeichnenden elemente in der Kontaktzone erzeugten Lichtbogen Merkmale des,Patentanspruchs !gelöst. elektromagnetisch anzieht, aufteilt, kühlt und unfer-

bei dem erfindungsgemäßen Stromkreisunterbrecher drückt bzw. löscht.

ermöglicht die Anordnung der Kontaktzone etwa in der Das Gehäuse 10 weist einen hohlen Sockel 21 und ein Mitte der Gehäusekammer die Unterbringung des Aus- 50 hohles Deckelteil 22 auf, das die offene Seite des Sockels losemechan.smus unmittelbar neben der Kontaktzone. 21 abdeckt. In dem Gehäuse 10 sind Kammern 25 zu; Die Koritaktzone befindet sich somit zwischen Auslose- Aufnahme von Schaltcreinheiten durch aufrechte mechamsmus und Löschgitter, wodurch die Bauhöhe Tiann,vände 23 und Trennplatten 24 gebildet die jedes Stromkreisuntirbrechers erheblich vermindert wer- weils in eine Rille einer Trennwand 23 einresetzt sind den kann. Durch die besondere Gestaltung der Lichtbo- 55 Etwa in der Mitte jeder Kammer 25 ist em im wesentligen-Fuhrungsplatten wird ferner eine Optimierung der chen T-förmiger feststehender Kontaktgeber 26 aneemagnetischen Tre.bkräfte erreicht, was zu der ange- ordnet, der einen Bestandteil der Kontaktzone bildet strebten Verkürzung der Lichtbogenstandzeit führt. Ein feststehendes ^ontaktelement 27 ist am unteren Eme vorteilhafte Weiterbildung des Stromkreisunter- Teil des Kontaktgebers 26 befestigt, welcher seinerseits brecher*.«.m Patentanspruch Zangegeben. _u an einem von oben betrachtet U-förmigen Verbln- te ^Li,^UJi!im "* (Υ'? I ^Erfindung ™^{rd nu}" «η- dungsrahmen 28 mittels Schrauben befestigt ist. Dieser er Bezugnahme auf die Zeichnung naher beschrieben. Verbindungsrahmen 28 sitzt auf einer Schulter 29 de In der Zeichnung zeigt am Sockel 21 gebildet isL An dem Fußteil des Ver'binsirömen ™l", hT^h S.gnalform von Über- dungsrahmens 28 ist .-ine Metallfahne als stromquellenstromen zeigt, die beim öffnen der Kontaktelemente « seitiger Anschluß 30 über ein Fußteil 31 befestigt, das ernes Stromkre.sunterbrechers auftreten, und zwar mit sich von dem einen Ende der Kammer 25 ausgehend

Fie ?B5fn£f ^ηΠ?¹Τ^: , ■ κ κ ^erStreckt·^{WObei die Befesti}8""g der Metallfahnf 30 an

F1 g. 1B ein Diagramm, das die L.chtbogenspannun- dem Sockel 21 mittels einer Anschlußschranhp \i „nH

einer Mutter 33 hergestellt ist.

Eine erste Lichtbogen-Führungsplatte 34 ist einteilig mit dem feststehenden Kontaktgeber 26 ausgebildet und erstreckt sich von dessen Unterseite ausgehend. Diese Lichtbogen-Führungsplatte 34 umfaßt einen unteren ersten Teil 35a, der sich waagerecht zum Fußteil des Verbindungsrahmens 28 hin erstreckt, einen Zwischenteil 356, der sich diagonal nach oben erstreckt und einen Bogen beschreibt, der zu dem Fußteil des Verbindungsrahmens hin verläuft, sowie ein Endteil 35c, das sich waagerecht über dem Verbindungsrahmen 28 in geringem Abstand von diesem erstreckt Eine zweite Lichtbogen-Führungsplatte 36 ist an der Unterseite des Sockels 21 unter der Kontaktzone befestigt, und zwar derart, daß sie sich von einer Stelle unter der Kontaktzone 11 bin zu einer Stelle unter dem Endteil 35c der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 erstreckt. Die beiden Fünrüügäpiättcif 34, 36 bilden also rr;itc;r:a"dcr einen ersten Abschnitt von parallel einander in geringerem Abstand gegenüberliegenden Teilen und einen zweiten Abschnitt mit zwei einander in größerem Abstand gegenüberliegenden Teilen. Eine Entionisierungsgittereinheit 37 ist in dem zweiten Abschnitt mit größerem Abstand zwischen diesen Führungsplatten angeordnet Di<! Einheit 37 umfaßt eine Mehrzahl Gitter 38, die parallel zueinander angeordnet und durch zwei isolierende Seitenplatten 39, 39a gehalten sind; der Zwischenteil 356 der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 ist teilweise im Inneren von miteinander fluchtenden, bogenförmigen Aussparungen in den Gittern 38 angeordnet

Die EntiiDnisierungsgittereinheit 37 ist auf der Seite des stromquellenseitigen Anschlusses mit einer Rückplatte 40 versehen, die eine Vielzahl von Löchern aufweist, um (liie Lichtbogengase abzuleiten. Zwischen der Rückplatte 40 und dem Fußteil 31. der den stromsei-igen Anschluß 30 trägt, ist ein Schirm 41, dessen Oberfläche einen N-förmigen Vorsprung 42 aufweist, derart zwischengeschaltet, daß er mit einer Oberfläche der Rückplatte 40 der Gittereinheit in Eingriff ist Der Schirm 41 ist ebenfalls mit einem Gasabführungsfenster 43 versehen, das nach unten mündet und dreieckförmig ausgeschnitten ist, so daß die Lichtbogengase durch die Löcher in der Rückplatte 40 nach oben und durch das Gasabführungsfenster 43 strömen, das eine relativ kleine Fläche des Schirmes 41 einnimmt, entlang den Innenwandungen des Sockels 21 und dann durch Gasabführungsöffnungen in einer kleinen V-förmigen Platte 44 nach außen, die an der Innenoberfläche des Deckelteils 22 befestigt ist. Die Entionisierungsgittereinheit 37 des Lichtbogemlöschgitters 15 ist femer von Platten umgeben, nämlich einer vorderen Isolierplatte 45, die auf einer seitlichen Oberfläche des feststehenden Kontaktgebers 26 in der Kontaktzone 11 angeordnet ist, von isolierenden Seitenplatte 46 und 46a, die zwischen den beiden Seitenwandungen des Verbindungsrahmens 28 angeordnet sind, und einer Deckelplatte 47, die dicht über der Oberseite der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 verläuft; auf diese Weise ist das Lichtbogenlöschgitter 15 nach außen hin geeignet isoliert Das Lichtbogenlöschgitter 15 umfaßt ferner zwei Halterungsplatten 48, 48a, die auf den beiden Seiten der ersten Lichtbogen-Führungsplatt'·' 34 angeordnet sind und jeweils einen bogenförmigen Seitenrand derselben Krümmung wie der Zwischenteil 356 der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 aufweisen. Diese Platten 48, 48a erstrecken sich teilweise in die Spalte zwischen den Aussparungen der Entkmisierungsgittereinheit 37 hinein, so daß sie gemeinsam mit dem isolierenden Seitenplatten 46 und 46a Gasströmungswege 48' und 48a' bilden. Zwischen den Halterungsplatten 48 und 48a ist eine Druckplatte 49, deren untere Oberfläche mit dem unteren Teil 35a s und dem Zwischenteil 356 der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 in Eingriff gebracht werden kann, derart angeordnet, daß die Lichtbogen-Führungsplatte 34 durch die Lichtbogengase nicht in Schwingung oder ins Taumeln geraten kann. Eine Abschlußplatte 50 ist an einem Ende auf der Seite des stromquellenseitigen Anschlusses der Kammer 25 derart vorgesehen, daß sie einen Spalt abschließt, der zwischen der Gasabführungsplatte 44 und dem stromquellenseitigen Anschluß 30 gebildet ist. Eine Schirmplatte 51 ist an der Untersei-

is te des Fußteils 31 des Anschlusses 30 vorgesehen, um schädliche Einflüsse der um den Anschluß herum strömenden Gase zu vermeiden.

Die Kentsktzons ! I befindet sich >m wesentlichen in der Mitte der Schaltereinheit-Aufnahmekammer 25 und nimmt den beweglichen Kontaktgeber 52 auf, der den anderen Bestandteil des eigentlichen Schalters bildet. Er ist mit einem beweglichen Kontaktelement 53 versehen, das mit dem feststehenden Kontaktelement 27 des feststehenden Kontaktgebers 26 in Eingriff gebracht werden bzw. von diesem wieder getrennt werden kann. Der bewegliche Kontaktgeber 52 ist an einem Kontaktgeberrabr^en 54 aus Magnetmaterial befestigt, von dem wenigstens ein Teil dieselbe Länge wie der bewegliche Kontaktgeber aufweist; diese Teile sind durch angeformte Kupplungsalemente mite'xiander verbunden, die in komplementär zu ihnen ausgebildete Locher oder Kerben eingreifen. Der Kontaktgeberrahmen 54 ist von oben betrachtet U-förmig und auf der Seite des beweglichen Kontaktgebers 52 offen, während der Kontaktgeberrahmen 54 mit einem Schwenkstift 55 versehen ist, der im wesentlichen durch seine Mitte verläuft. Ferner weist der Rahmen bogenförmige Enden 56,56a auf, in denen bogenförmige Schlitze gebildet sind, die zur Ankopplung an den handbetätigten öffnungs- und Schließmecha.nismus 12 für die Kontakte dienen. Verbindungsarme 57 und 57a des öffnungs- und Schließmechanismus 12 sind an einem ihrer Enden jeweils mit einem Ende des Schwenkstiftes 55 auf beiden Seiten des Kontaktgeberrahmens 54 gekoppelt und am anderen Ende über einen weiteren Schwenkstift 58 an ein Ende der beiden Seitenschenkel eines H-förmigen Verbindungsarmes 59 gekoppelt, während die anderen Enden der beiden Schenkel des Verbindungsarmes 59 über eine Lagerwelle 62 an einem Ende eines Handgriffhebels 61

so angekoppelt sind, der in einen Handgriff 60 einsetzt ist An dem Handgriff 60 ist ein Hebelarm 60a gebildet, der sich aus dem Deckelteil 22 heraus erstreckt

Das andere Ende des in den Handgriff 60 eingesetzten Handgriffshebels 61 ist über einen Schwenkstift 65 an Bügelteilen 64,64a von zwei Halterungsrahmen 63,63a angelenkt, welche den Öffnungs- und Schließmechanismus 12 auf seinen beiden Seiten lagern. Die Halterungsrahmen 63, 63a sind mit fensterförmigen Ausschnitten 66,66a versehen, die waagerecht miteinander fluchten:

der Schwenkstift 58, auf dem die Verbmdungsarme gelagert sind, ist lose in diese fensterförmigen Ausschnitte 66,66a so eingesetzt, daß eine diagonal gerichtete Abwärtsbewegung dieser Verbindungsanne durch Vorsprünge 67,67a begrenzt wird, die in den Ausschnitten 66,66a vorhanden sind. Die Halterungsrahmen 63 und 63a tragen die beiden Enden einer Welle 68, die lose verschiebbar durch die bogenförmigen Schlitze an den Enden 56,56a des Kontaktgeberrahmens 54 eingesetzt

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ist. Eine starke Druckfeder 69 befindet sich zwischen den Schenkeln des U-förmigen Teils mittels einer dem Oberteil des beweglichen Kontaktgebers 52 und Schwenkwelle 93 angelenkt werden kann. Der Auslöseeiner Endfläche des Halterungsrahmens. Zusätzlich ist hebel 92 ist ferner mit einem Fortsatz 92c ausgebildet, eine Rückholfeder 70 zwischen dem Schwenkstift 58 der mit einem Stegteil 71a des Verriegelungsbügels 71 und der verschiebbaren Welle 68 eingehängt, und der s in Eingriff ist Die Auslösehebel 92 und Prüfteile 94 Schwenkstift 58 ist frei verschiebbar in bogenförmige sämtlicher Schaltereinheiten des Stromkreisunterbre-Sch!^:'i ·.« eingesetzt, die in einem VerriegelungsbQgel 71 chers sind miteinander durch eine einfache Kopplungsangebracht sind. Der Fußteil dieses Verriegelungsbü- stange 95 verbunden, die durch sie hindurchführt. Die gels 71 ist auf einer Lagerwelle 72 zwischen den Halte- Kopplungsstange 95 umfaßt einen Eisenkern und ein rungsrahmen 63 und 63a schwenkbar gelagert. to Plastikrohr, das den Kern bedeckt und eine gewisse EIa-

Einer der Halterungsrahmen, nämlich der Rahmen stizität aufweist, um Toleranzen zwischen den Stellun-63a bei der gezeigten Ausführungsform, ist mit einem gen der Auslösehebel 92 und Prüfteile 94 in den verwaagerechten Befestigungsteil 67a' versehen, an dem schiedenen Einheiten auszugleichen. Das Prüfteil 94 zwei jochplatten 73, 73a befestigt sind, die gemeinsam selbst ist mit einem Drückerteil 94a versehen, das noreine U-förmige Gestalt haben und einen Bestandteil der is malerweise mit dem oberen Anstoßteil 92b des Auslöseelektromagnetischen Auslöseeinrichtung 13 bilden. hebeis 92 in Eingriff ist, und weist ferner einen Hebelteil Zwischen den beiden Jochplatten 73, 73a, die ein Joch 946 auf, der in gleicher Richtung wie der Anstoßteil 92c büdeü, ist eine Ankereinheit 75 angeordnet, die wisdsr- veruin^rt ist und suf den von süßen eine Krsft über um in eine Spule 74 eingeführt ist. Ein Isolierzylinder 76 einen Drucktaster 96 ausgeübt werden kann, der am der Ankereinheit 75 hält an einem Ende des Zylinders 20 Deckelteil 22 angeordnet ist. Eine Rückholfeder 97 ist einen ortsfesten Eisenkern 77, der in ein Loch in einer zwischen den Auslösehebel 92 und den Halterungsrahder Jochplatten 73 eingesetzt ist, während der Isolierzy- men 63 eingehängt, um auf den Auslösehebel 92 eine linder 76 an einem mit geringerem Durchmesser ausge- Rückholkraft auszulösen.

bildeten Teil in ein Loch eingesetzt ist, das in der ande- Es wird nun die Arbeitsweise des Stromkreisunterrcn Jochplatte 73a angebracht ist Der Zylinder 76 ent- 25 brechen kurz erläutert F i g. 5 zeigt den Zustand, in hall einen Anker 78, der darin hin- und herbewegbar ist, dem der Handgriff 60 teilweise gedreht ist, und bei die- und an dem Anker ist eine Antriebsstange 79 starr befe- ser Drehung bewegen sich der Schwenkstift 58 der Verstigt. Das freie Ende der Antriebsstange 79 ist in einen bindungsarme 57, 57a und 59 in den bogenförmigen Schlitz eingesetzt, der in dem beweglichen Kontaktge- Schlitzen des Verriegelungsbügels 71 nach unten, so daß berr.hmen 54 angeordnet ist Ferner ist ein Betäti- 30 sich der Kontaktgeberrahmen 54 und der bewegliche gungsstab 80 hin- und herbewegbar durch den ortsfe- Kontaktgeber 52 auf den feststehenden Kontaktgeber sten Eisenkern 77 hindurchgeführt so daß er durch die 26 zu bewegen und das bewegliche Kontaktelement 53 Bewegung des Ankers 78 entgegen einer in dem Isolier- mit dem feststehenden Kontaktelement 27 in Berührung zylinder angeordneten Rückführfeder 81 aus dem Zylin- bringen, so daß die geschlossene Stellung erreicht ist. der 76 herausgestoßen wird. Ein Ende der Spule 74 ist 35 Bei Drehung des Handgriffs 60 aus der in F i g. 5 geferner mit einem Zwischenanschluß 82 verbunden, der zeigten Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn wird der mittels einer Schraube an einem Endteil der zweiten Schwenkstift 58 der Verbindungsarme 57,57a und 59 in Lichtbogen-Führungsplatte 36 befestigt ist, das sich auf den bogenförmigen Schlitzen des Verriegelungsbügels der Seite der Kontaktzone 11 befindet Eine Litze 83 ist 71 nach oben bewegt wodurch der Kontaktgeberrahan einem Ende mit dem Zwischenanschluß 82 und am 40 men 54 mit dem Kontaktgeber 52 zum öffnen der Konanderen Ende mit dem beweglichen Kontaktgeber 52 takte in der anderen Richtung bewegt werden, verbunden. Das andere Ende der Spule 74 ist mit einem Wenn ein Kurzschlußstrom über den elektrisch leiweiteren Zwischenanschluß 84 verbunden. tenden Weg fließt der gebildet ist aus dem stromquel-

Der Zwischenanschluß 84 ist ferner mit den Bodentei- lenseitigen Anschluß 30, dem Verbindungsrahmen 28, len einer Heizplatte 85 und eines Bimetallelements 86 45 dem feststehenden Kontaktgeber 26 mit dem feststeverbunden, die gemeinsam die wärmeempfindliche Aus· henden Kontaktelement 27, dem bewegbaren Kontaktlöseeinrichtung 14 bilden. Eine Drahtlitze 87 verbindet element 53 mit seinem bewegbaren Kontaktgeber 52, die Heizplatte 85 mit einem lastseitigen Anschluß 89, der Litze 83, dem Zwischenanschluß 82, der Spule 74, der an einem Sockelteil 88 am anderen Ende der Schal- dem Zwischenanschluß 84, dem Bimetallelement 86, der tereinheit-Aufnahmekammer 25 mittels einer Anschluß- so Heizplatte 85, der Drahtlitze 87 sowie dem lastseitigen schraube 90 befestigt ist Wenn die Heizplatte 85 durch Anschluß 89, so zieht die in der Spule 74 durch den die oben erläuterte Anordnung erwärmt wird, verbiegt Strom induzierte magnetische Erregung den Anker 78 sich das Bimetallelement 86 auf die Seite des handbetä- in den feststehenden Eisenkern 77 der Ankereinheit 75 tigbaren öffnungs- und Schließmechanismus IZ Am hinein, wodurch der Betätigungsstab 80 aus der Ankerfreien Ende des Bimetallelements 86 ist ein einstellbarer 55 einheit 75 herausgestoßen wird und den unteren An-Staße(91 eingeschraubt stoßteil 92a des Auslösehebels 92 zu dem lastseitigen

Ein Auslösehebel 92 ist Ober seinen Mittelteil Anschluß hin bewegt Dadurch wird der Oberteil des schwenkbar an den anderen Enden der Halterungsrah- Auslösehebels 92 um die Schwenkwelle 93 herum im men 63,63a auf der Seite des lastseitigen Anschlusses Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß der Fortsatz 92c von über eine Schwenkwelle 93 gelagert Der Auslösehebel eo dem VerriegelungsbQgel 71 freikommt, der mit dem 92 ist mit einem unteren Anstoßteil 92a versehen, das Schwenkstift 58 der Verbindungsanne 57, 57a und 59 mit der Betätigungsstange 80 der Ankereinheit 75 in gekoppelt ist; dadurch wiederum wird der handbetätig-Eingriff gebracht werden kann, und weist einen oberen bare öffnungs- und Schließmechanismus 12 in den Aus-Anstoßteil 92b auf, der mit dem Stößel 91 des Bimetall- lösezustand gebracht bei welchem die Druckfeder 69 elements 86 in Eingriff gelangen kann. Der Auslösehe- 65 den beweglichen Kontaktgeber 52 so bewegt, daß er bei 92 ist von oben betrachtet U-förmig, so daß ein von dem feststehenden Kontaktgeber 26 freikommt um Prüfteil94,das eine Überprüfung des Auslöseverhaltens die Kontakte schnell zu öffnen, ermöglicht, an seinem unteren Ende zwischen den bei- Wenn ein Oberstrom fließt der den Nennstrom über-

schreitet, wobei dieser Stromfluß über den elektrisch leitenden Weg zwischen dem lastseitigen Anschluß 89 und dem stromquellenseitigen Anschluß 30 erfolgt, so wird die Heizplatte 85 erwärmt, und das Bimetallelement 86 verbiegt sich zu dem handbetätigbaren öffnungs- und Schließmechanismus 12 hin. Das so verbogene Bimetalle!'.ment 86 drückt Ober den Stößel 91 den oberen Anstobteil 92b des Auslösehebels 92 so, daß dieser sich im Uhrzeigersinn verschwenkt, was zu einem schnellen öffnen der Kontakte führt, ebenso wie für den Fall des zuvor erläuterten Kurzschlußstromes.

Zur Überprüfung des Auslöseverhaltens nach Zusammenbau des Stromkreisunterbrechers wird der Drucktaster an der Außenseite des Deckelteils 22 gedrückt, um den Hebelteil 94b des Prüfteils 94 anzustoßen, der dann um die Schwenkwelle 93 verschwenkt wird, so daß der obere Anstoßteil 92b über den Drückerteil 94a im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wodurch die öffnung der Kontakte in gleicher Weise wie bei Überströmen erreicht wird.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung, zu dessen Erläuterung auf die Fig. 8A und 8B Bezug genommen wird, fließt bei Trennung des beweglichen Kontaktgebers 52 von dem feststehenden Kontaktgeber 26 durch einen Überstrom ein elektrischer Strom / über den feststehenden Kontaktgeber 26 in Richtung eines Pfeiles /ι von dem Verbindungsrahmen 28 zu der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 und ferner über den beweglichen Kontaktgeber 52 in Richtung des Pfeiles h von dem freien Ende bis zu dem Kontakt-Öffnungs- und -Schließmechanismus 12. Dies führt dazu, daß die Ströme /ι und h einander abstoßende Magnetflüsse erzeugen, so daß eine magnetische Treibkraft Fin Richtung von dem Kontaktöffnungs- und Schließmechanismus 12 zu der zweiten Lichtbogen-Führungsplatte 36 erzeugt wird. Dabei wirkt der aus Magnetmaterial gebildete Kontaktgeberrahmen 54, der den beweglichen Kontaktgeber 52 umgibt, als Joch, um eine starke magnetische Kraft zu erzeugen, wodurch die magnetische Treibkraft F weiter verstärkt wird.

Der bei Trennung dps beweglichen Kontaktelementes 53 von dem feststehenden Kontaktelement 27 erzeugte Lichtbogen wird durch diese starke magnetische Kraft zu dem einen Ende der zweiten Lichtbogen-Führungsplatte 36 hin getrieben. Die Uchtbogenströme, die über die erste bzw. die zweite Lichtbogen-Führungsplatte 34 bzw. 36 fließen, sind einander entgegengesetzt, wie in F i g. 8A durch die Pfeile // und /₂' angedeutet ist, wodurch eine weitere magnetische Treibkraft F' erzeugt wird, die von dem Unterteil der Kontaktzone 11 ausgehend zur Bogenlöscheinrichtung 15 gerichtet ist. Diese magnetische Treibkraft F treibt den Lichtbogen von der Unterseite der Kontaktzone 11 zu dem Lichtbogenlöschgitter 15 hin. Die magnetische Treibkraft F' kann verstärkt werden, indem der Abstand zwischen dem Unterteil der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 und der zweiten Lichtbogen-Führungsplatte 36 minimal gehalten wird, jedoch so groß bleibt, daß kein Kurzschluß zwischen den Lichtbogenführungsplatten verursacht wird. Danach weitet sich der Lichtbogen zwischen dem Zwischenteil 356 und dem Oberteil 35c der ersten Lichtbogenführungsplatte 34 und der zweiten Lichtbogenführungsplatte 36 auf und erreicht die Entionisieningsgittereinheit 37, wo der aufgeweitete Lichtbogen dann in vieie kleine Lichtbögen in den einzelnen Spaiten zwischen den Gittern 38 aufgeteilt wird, um dort abgekühlt und gelöscht zu werden. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der als Joch wirkende Kontaktgeberrahmen 54 ,.n dem beweglichen Kontaktgeber 52 befestigt, und der Abstand zwischen dem unteren Teil 35a der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 und der zweiten Lichtbogen-Führungsplatte 36 ist minimal ge wählt, um die magnetische Treibkraft zu erhöhen. Da durch kann die Überführung des Lichtbogens aus der Kontaktzone zu der Bogenlöscheinrichtung 15 sehr beschleunigt werden, so daß auch die Zeitspanne, bis die Lichtbogenspannung ihr Maximum erreicht bzw. bis der Lichtbogen gelöscht ist, wesentlich verkürzt werden kann, wie dies eingangs anhand der Fig. IA und IB erläutert wurde.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Lichtbogengas-Strömungswege 48' und 48a' zwi sehen den isoliegenden Seitenplatten 46, 46a und den Halterungsplatten 48,48a in der Bogenlöscheinrichtung 15 gebildet, so daß die Gcse, welche die Bogenl6scheii, ■ richtung erreicht haben, über diese Strömungswege 48' und 48a' zu der Kontaktzone 11 gelangen, wobei der Gasdruck zwischen dieser Zone und der Gittcreinhcit 37 ausgeglichen wird, damit die Lichtbogengasc direkt zu der Kontaktzone 11 zurückgeführt werden können, und zwar über den Raum zwischen der ersten und der zweiten Lichtbogen-Führungspiattc 34 bzw. 36; da durch wird verhindert, daß ein Absinken der Lichtbo genströme in den beiden Lichtbogen-Führungsplatten 34,36 auftritt.

Da die erste Lichtbogen-Führungsplatte 34 durch die Druckplatte 49 an einer Aufwärtsbewegung gehindert wird, können ferner ungünstige Schwing- oder Flatterbewegungen dieser Lichtbogenführungsplatte 34 aufgrund der Lichtbogengase verhindert werden, so daß sich der Abstand zwischen dem unteren Teil 35a der ersten Lichtbogenführungsplatte 34 und der zweiten Lichtbogenführungsplatte 36 allenfalls minimal ändert.

Hierzu 6 blatt zeichnungen

Claims (1)

den Polen einer Wechselstromquelle entspricht, die entPatentansprüche: weder einphasig oder dreiphasig sein kann. Jede Schaltereinheit umfaßt einen feststehenden Kontaktgeber

1. Stromkreisunterbrecher mit einem in einer mit einem feststehenden Kontaktelement, einen beweg-Kammer eines Gehäuses angeordneten und senk- s baren Kontaktgeber mit einem bewegbaren Kontaktrecht zum Boden des Gehäuses verlaufenden fest- element, das normalerweise manuell über einen geeigstehenden Kontaktgeber, einem mit diesem zusam- neten Mechanismus mit dem feststehenden Kontaktelemenwirkenden beweglichen Kontaktgeber, einem ment in Berührung gebracht wird, sowie eine Bogenhandbetätigbaren öffnungs- und Schließmechanis- löscheinrichtung in der Nähe des Bereichs, in dem das mus zur Betätigung des beweglichen Kontaktgebers, io öffnen und Schließen der Kontaktelemente stattfindet einer auf Überlastung ansprechenden Auslöseein- Ferner ist an den beweglichen Kontaktgeber eine Ausrichtung, einem Lichtbogenlöschgitter, einer von löseeinrichtung angekoppelt, um diesen bei Kurzschluß dem feststehenden Kontaktgeber ausgehenden er- oder zu hohem Strom von dem feststehenden Kontaktsten Lichtbogenführungsplatte, die galvanisch mit geber zu trennen. Im Normalbetrieb werden die Kondem beweglichen Kontaktgeber verbunden ist und is taktelemente geöffnet, indem der bewegliche Kontakteiner zweiten Lichtbogen-Führungspiatte, wobei geber von dem feststehenden Kontaktgeber durch ma-Endteile beider Lichtbogen-Führungsplatten von nuelle Betätigung eines Öffnungs- und Schließmechaden beiden Seiten des Lichtbogenlöschgitters ausge- nismus getrennt wird. Wenn aber ein Kurzschluß aufhen und ρΛ.-alleI zueinander in einem der Höhe des tritt oder der Stromfluß den Nennstrom der Last dau-UchtbcgcnfSschgitiers entsprechender. Abstand 20 emd überschreitet, so bewirkt die Auslöseeinrichtung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die zwangsweise Trennung des beweglichen Kontaktdie beiden Kontaktgeber (26,52) in einer Kontakt- gebers von dem feststehenden Kontaktgeber, so daß die zone (11) etwa in der Mitte der Kammer (25) ange- beiden Kontaktelemente in gleicher Weise wie bei ordnet sind, daß die zweite Lichtbogen-Führungs- Handbetätigung geöffnet werden. Der beim öffnen der platte (36) sich von der Kontaktzone (11) ausgehend 25 Kontaktelemente entstehende Lichtbogen wird zu der längs dem Boden der Kammer (25) bis zu dem Licht- Bogenlöscheinrichtesg hin getrieben, um von dieser bogenlöschgitter (15) erstreckt, daß die erste Licht- aufgeteilt, gekühlt und gelöscht zu werden. bogen-Führungsplatte (34) einen ersten, von dem Wenn die Auslöseeinrichtung wirksam wird, um die feststehenden Kontaktgeber (26) rechtwinklig abge- Kontaktelemente zu öffnen, fließt Über diese ein Überbogenen um' parallel zu dem Boden und zu der zwei- 30 strom während einer Zeitspanne, die im wesentlichen ten Lichtbogen-Führungsplatte (36) verlaufenden einem halben Zyklus des Wechselstroms entspricht, wie Teil (35a,) aufweist wobei der Abstand zwischen die- die strichpunktierte Kurve SCC in F i g. 1A der Zeichsem ersten Teil {35a) und der zweiten Lichtbogen- nung zeigt. Der Lichtbogen wird normalerweise mit Führungsplatte (36) so gewähii ist, daß gerade noch kurzer Verzögerung nach dem ersten Anstieg des Oberkeine Durchschläge oder Überschläge dazwischen 35 stromes SCC erzeugt und wird nach und nach stärker, auftreten können, und einen Zwischenteil {35b) auf- bis er sein Maximum kurz vor dem Abfall des Überstroweist, der den ersten Teil (35a) mit dem Endteil (35c^ mes auf Null erreicht, woraufhin er schnell gedämpft verbindet und geneigt zu diesem verläuft wird, wie die strichpunktierte Kurvp NVa in F i g. 1B der

2. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1, da- Zeichnung zeigt Der Lichtbogen ist also andauernd durch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt- 40 vorhanden, während die Kontaktelemente voneinander geber (52) in dem offenen Ende eines Kontaktgeber- getrennt werden, und vergrößert sich dabei, so daß er rahmens (54) schwenkbar gelagert ist, der aus einem einen schädlichen Einfluß auf die Kontaktelemente und magnetischen Werkstoff hergestellt und allgemein die zugeordneten Bauteile hat

U-förmig ausgebildet ist und sich wenigstens über Wenn eine Bogenlöscheinrichtung vorhanden ist, die

einen Teil der Länge des beweglichen Kontaktge- 45 ein wohlbekanntes Entionisierungsgitter umfaßt, so

bers (52) erstreckt und als Joch zur Verstärkung der dehnt sich der Lichtbogen zu dem gesamten einen End-

senkrecht zum Boden der Kammer (25) gerichteten bereich der Bogenlöscheinrichtung hin innerhalb einer

magnetischen Treibkräfte (F) wirkt relativ kurzen Zeilspanne aus und behält seinen Maximalwert während einer längeren Zeitspanne bei, als bei

50 der Bogenverlaufskurve NVa, die einen Leistungsschalter ohne Bogenlöscheinrichtung betrifft; danach verschwindet der Lichtbogen innerhalb einer kürzeren

Die Erfindung betrifft einen Stromkreisunterbrecher Zeitspanne als bei der Bogenverlaufskurve NVa, und nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Stromkreisun- diese Zeitspanne hängt von der Dauer ab, während welterbrecher bzw. Leistungsschalter dieser Art, die aus der 55 eher ein Überstrom auftritt, wie er in F i g. 1A als gestri-Zeitschrift AEG-Mitteilungen 54, (1964), Heft 3/4, (auch chelte Kurve LSCC1 eingezeichnet ist Die Bogenlöschals Sonderdruck) unter dem Titel »Hochleistungs-Instal- einrichtung bewirkt also, daß die Bogenspannung ihren lationsseibstschalter in Schmalbauweise«, bekannt ge- Maximalwert erreicht, wenn der Überstrom seinen Maworden sind, unterbrechen den Stromfluß zu einer an- ximalwert erreicht hat, und bewirkt ferner, daß der geschlossenen Last wenn entweder ein Kurzschluß auf- μ Überstrom wesentlich schneller auf Null zurückgeht, als tritt oder aber andauernd ein Strom fließt der höher ist ohne die Bogenlöscheinrichtung, so daß auch der Lichtais der Nennstrom der Last. Bei solchen Stromkreisun- bogen früher verschwindet. Wie aus F i g. 1A ersichtlich terbrechern ist es wichtig, daß der beim öffnen der ist, erreicht der Überstrom, z. B. ein Kurzschlußstrom, Kontaktelemente entstehende Lichtbogen zunächst normalerweise seinen Maximalwert nach etwa 4 ms und aufgeteilt, abgekühlt oder gelöscht wird. 65 fällt nach etwa IO ms auf Null ab, während er bei Vor-Stromkreisunterbrecher bzw. Leistungsschalter, die handensein einer Bogenlöscheinrichtung seinen Maxidie oben genannte Funktion erfüllen, haben im allgemei- mal wert nach etwa 1,5 ms erreicht hat und nach etwa nen eine Mehrzahl von Schaltereinheiten, deren Anzahl 6 ms auf Null zurückgeht.