DE3139690A1

DE3139690A1 - Contact device for current-limiting line protection circuit breakers

Info

Publication number: DE3139690A1
Application number: DE19813139690
Authority: DE
Inventors: Horst 9300 Annaberg-Buchholz Döhler; Wolfgang Dipl.-Ing. DDR 9302 Annaberg-Buchholz Pump; Wolfgang Dipl.-Ing. DDR 9309 Königswalde Süß
Original assignee: HERMSDORF KERAMIK VEB; KOMBINAT VEB KERAMISCHE WERKE HERMSDORF DDR 6530 HERMSDORF; Keramische Werke Hermsdorf VEB
Current assignee: Elektroinstallation Annaberg O-9300 Annaberg GmbH
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1981-10-06
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DD154561A1; ATA427381A; AT383904B; DE3139690C2; DD154561B1

Abstract

The invention relates to a contact device for current-limiting line protection circuit breakers, as are used, for example, in domestic wiring systems. The object of the invention is to increase the opening speed of a switching contact, which is acted on by means of an impact armature, is arranged on the end in front of the arc chamber and extends from the lower to the upper drawn out control buses. The object is explained in that the switching contact is supported centrally in a rotating manner between the extended control buses in the region of its centre of gravity, resulting in the minimum moment of inertia. <IMAGE>

Description

Titel der Erfindung Kontakteinrichtung für strombegrenzende Leitungsschutzschalter Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontakteinrichtung für strombegrenzende Leitungsschutzschalter mit Schlaganker zur Erreichung einer sc1rnellen Kontakttrennung und einem im wesentlichen stirnseitig vor der Lichtbogenlöschkammer angeordnetzen beweglichen Schaltkontakt, wobei als Festkontakt die bis vor die Lichtbogenkammer verlängerte obere Leitschiene fungiert, Ein solcher Leitungsschutzschalter wird beispielsweise in der DE-GM-Schrift 75 00 060 beschrieben.Title of the invention Contact device for current-limiting miniature circuit breakers Field of application of the invention The invention relates to a contact device for current-limiting miniature circuit breakers with impact armature to achieve a quick contact separation and one essentially at the front in front of the arc extinguishing chamber arranged moving switching contact, with the fixed contact up in front of the arc chamber extended upper guardrail acts, such a circuit breaker is For example, in DE-GM specification 75 00 060 described.

Der sich bei hohen Abschaltströmen zwischen den sich trennenden Kontakten bildende Schaltlichtbogen wird durch die sich bildende Blasschleife beschleunigt und läuft, von de Leitblechen übernommen, mit hoher Laufgeschwindigkeit auf die Stirnseite des Löschblechpaketes auf und wird dabei in eine entsprechende Anzahl von Teillichtbögen unterteilt.The one between the separating contacts in the event of high switch-off currents The switching arc that forms is accelerated by the blowing loop that forms and runs, taken over from the baffles, at high speed on the Front side of the arc stack and is in a corresponding number divided by partial arcs.

Die dabei aus den Katodenabfällen der Teillichtbögen resultierende hohe Lichtbogenspannung, die der treibenden Netzspannung entgegen wirkt, und die Kühlung und Entionisierung der Lichtbogengase bewirken eine sofortige Löschung des Schaltlichtbogens schon vor Erreichen des natürlichen Stromnulldurchganges. So werden die zum Schutz der Leitungen und die weitere Funktionsfähigkeit dieser Leitungsschutzschalter notwendigen geringen Durchlaßintegrale erreicht.The resulting from the cathode waste of the partial arcs high arc voltage, which counteracts the driving mains voltage, and the Cooling and deionization of the arc gases immediately extinguish the Switching arc even before the natural current zero crossing is reached. Be like that the protection of the lines and the further functionality of these circuit breakers necessary low permeability integral achieved.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zur weiteren Verbesserung einer solchen Kontakteinrichtung ist in der DE-OS 25 59 441 eine Schaltstrecke für kleine Selbstschalter vorgeschlagen, wobei der bei einer Kontakttrennung unter Last entstehende Schaltlichtbogen durchlaufend in die Löschblechanordnung eintreten kann, in dem der bewegbare Schaltkontakt im Bereich der unteren Lichtbogenleitschieite des -Löschblechpakets beweglich gelagert ist.Characteristics of the known technical solutions For further improvement such a contact device is in DE-OS 25 59 441 a switching path for proposed small circuit breaker, with a contact separation under load resulting switching arcs can continuously enter the arcing plate arrangement, in which the movable switching contact in the area of the lower arc guide of the extinguishing plate pack is movably supported.

Da der Schaltkontakt damit mindestens die Länge der St: seitenausdehnung des Löschblechstapels haben muß bzwO ur Beauflagung mit dem Schlag- bzw. Zuganker an seinem freien Ende noch darüber hinausreichen muß (DE-AS 24 23 207), stellt die relativ große Masse des Schaltkontaktes der beschleunigten Kontaktöffnung ein hohes Trägheitsmoment entgegen. Das wirkt negativ auf die Kontaktöffnungszeit und bewirkt eine schädliche Verlängerung des gesamten Löschvorganges.Since the switching contact is at least the length of the side extension of the extinguishing sheet stack must have or for bearing with the knock-on or tie-rod at its free end still has to extend beyond (DE-AS 24 23 207), represents the relatively large mass of the switching contact of the accelerated contact opening a high Counter to moment of inertia. This has a negative effect on the contact opening time and causes a harmful extension of the entire deletion process.

Zwar ist en sich schon bekallnt, den bewegbaren Schaltkontakt über die Lagerstelle an der unteren Lichtbogenleitschiene hinaus zu verlängern und ihn so gewissermaßen als zweiarmigen Hebel auszubilden, der in seinem mittleren Bereich gelagert ist (DE-OS 24 62 338), jedoch verbessert sich das Massenträgheitsmoment aufgrund der großen Schalt armlänge nicht.It is already known to use the movable switch contact to extend the bearing point on the lower arc guide rail and add it so to train as a two-armed lever, so to speak, in its middle area is stored (DE-OS 24 62 338), but the mass moment of inertia improves not due to the large arm length.

Letztlich ist es noch bekannt, im Falle der Schnellauslösung einen Zuganker an einem einarmigen Kontaktteil in einellu solchen Abstand von seiner Lagerstelle angreifenzu lassen, der dem Quotienten aus dem Massenträgheitsmoment des Kontaktteils und dem Produkt aus seiner Masse und dem Abstand seines Schwerpunkt es von der Lagerstelle entspricht (DE-AS 16 90 131). Hierdurch lassen sich die Lager- und Reibungsverluste des Kontaktteils weitgehend ausschalten. Das Mas-5 enträgheitsmoment des Kontaktteils verändert sich nicht, Ziel der Erfindung Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, bei Beibehaltung der Vorteile der eingangs beschriebenen Kontakteinrichtung, den genannten Nachteil zu vermeiden und damit die Geschwindigkeit der Kontakt öffnung weiter zu erhöhen.Ultimately, it is still known, in the case of a quick release, one Tie rod on a one-armed contact part at a distance of such a distance from its bearing point attack, the quotient of the mass moment of inertia of the contact part and the product of its mass and the distance its focus it corresponds to the bearing point (DE-AS 16 90 131). This allows the storage and largely eliminate friction losses of the contact part. The Mas-5 moment of inertia of the contact part does not change, aim of the invention. The invention makes it to the task, while maintaining the advantages of the contact device described above, to avoid the disadvantage mentioned and thus the speed of the contact opening to increase further.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bewegliche Schaltkontakt als zweiarmiger Drehkontakt ausgebildet wird, wobei der Drehpunkt mittig zwischen den verlängerten Leitschienen im Bereich des Massenschwerpunktes des zweiarmigen Schaltkontaktes liegt. Bei physikalischer Betrachtung des Schaltkontaktes als stabförmiges Bauteil reduziert sich damit sein Massenträgheitsmoment bei Drehung uta den Masseschwerpunkt auf ein Viertel des Massenträgheitsmornelltes bei Drehung um eine Achse am Stabende. Bei gleicher Energie, mit der der Schlag- bzw. Zuganker auf den Schaltkontakt bei einer Kurzschlußabschaltung einwirkt, lassen sich somit höhere Kontaktöffnungsgeschwindigkeiten erreichen.This object is achieved in that the movable Switching contact is designed as a two-armed rotary contact, the pivot point in the middle between the extended guardrails in the area of the center of mass of the two-armed switch contact. With a physical consideration of the switch contact As a rod-shaped component, its moment of inertia is reduced when it rotates uta the mass center of gravity to a quarter of the mass moment of inertia during rotation around an axis at the end of the rod. With the same energy as the impact or tie rod acts on the switching contact in the event of a short-circuit shutdown, can thus achieve higher contact opening speeds.

Dabei bleibt der Vorteil des kontinuierlichen Lichtbogenlaufes voll erhalten, da das untere Leitblech das der Kontakt stelle entgegengesetzte Ende des zweiarmigen Schaltkontaktes tangiert und in bekannter Weise auf gleichem Potential liegt. Bei einer Kontakt öffnung im Kurzschlußfall können sich die Fußpunkte des entstehenden Schaltlichtbogens einerseits auf dem als Festkontakt ausgebildeten oberen Leitblech bewegen, während der schaltkontaktseilige Lichtbogenfußpunkt sofort kontinuierlich entlang des Schaltkontaktes auf eine hohe Laufgeschwindigkeit beschleunigt wird und den geringen Spalt zur tangierenden unteren Leiterschiene ohne Nachteile überspringt, da die die Lichtbogensäule umgebende Raumladungswolke für eine entsprechende Ionisierung; des geringen Spalt es sorgt Ausführungsbeispiel Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näber erläutert werden. Die Zeichnung zeigt den grundlegenden Auf bau der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung und der zugehö rigen Lichtbogenlöscheinrichtung.The advantage of the continuous arc run remains full because the lower baffle is the opposite end of the contact point two-armed switch contact is tangent and in a known manner at the same potential lies. In the event of a contact opening in the event of a short circuit, the base points of the resulting switching arc on the one hand on the one designed as a fixed contact upper baffle move while the switching contact wire arc base immediately continuously along the switching contact to a high running speed is accelerated and the small gap to the tangential lower conductor rail skips without disadvantages, since the space charge cloud surrounding the arc column for a corresponding ionization; the small gap it ensures exemplary embodiment The invention will be explained by means of an exemplary embodiment. the Drawing shows the basic construction of the contact device according to the invention and the associated arc extinguisher.

Die Haupt elemente der Kontakt einrichtung bilden ein oberen Leitblech 1, dessen stirnseitiges Ende als Festkontakt fungiert, und ein stirnseitig vor der Lichtbogenlöschkamrner 4 angeordneter zweiarmiger Schaltkontakt 2" Ein unteres Leitblech 3 tangiert das der Kontaktstelle 5 entgegengerichtete Ende des Schaltkontaktes.The main elements of the contact device form an upper guide plate 1, the front end of which acts as a fixed contact, and one front end in front of the Arc extinguishing chamber 4 arranged two-armed switching contact 2 "A lower guide plate 3 is tangent to the end of the switching contact facing the contact point 5.

Der Shaltkontakt 2 ist in einer Lagerstelle 7 drehbar gelagert, Diese Lagerstelle 7 befindet sich im Bereich des Masseschwerpunktes 6 des Schaltkontaktes. Zur Beaufschlagung mit einem Schlaganker 8 des magnetischen Auslösers ist der Schaltkontakt etwas über die Kontaktstelle 5 hinaus verlängert. Die Stromzuführung 9, 10 erfolgt in bekannter Weise jeweils oberhalb der Kontaktstelle, wie in der Zeichnung daß gestellt, so daß sich beim Öffnen der Kontakte eine Stromschleife bildet, die die Lichtbogensäule in Richtuiig Löschkammer treibt. Zugleich mit der Stromzuführung zum bewegl ehen Schaltkontakt erfolgt auch die Polung des unteren Lei.-tbleches 2 durch eine leitfähige Verbindung 11. Strichliniert angedentet ist ein Hebelarm 12, der eine Möglichkeit der Verbindung zum Schaltmechanismus des Leitungsschutzschalters darstellen soll.The switching contact 2 is rotatably mounted in a bearing 7, this Bearing point 7 is located in the area of the center of gravity 6 of the switching contact. The switching contact is used to act on a drop armature 8 of the magnetic release somewhat extended beyond the contact point 5. The power supply 9, 10 takes place in a known manner above the contact point, as in the drawing that placed, so that when the contacts are opened, a current loop forms that the Arc column drives in Richtuiig arcing chamber. At the same time as the power supply In addition to the movable switching contact, the lower conductor plate is also polarized 2 by a conductive connection 11. Dashed lines offered is a lever arm 12, which is a possibility of connection to the switching mechanism of the Circuit breaker should represent.

Bei einer Kurzschlußabschaltung bewirkt der Schlaganker 8, der in Pfeilrichtung auf das verlängerte Ende des zweiarmigen Schaltkontaktes 2 auftrifft, eine schlagartige Trennung der Kontaktstelle 5, der infolge der Lagerung des relativ langen Schaltkontaktes 2 im Bereich seines Masseschwerpunktes nur ein relativ geringen Massenträgheitsmoment entgegenwirkt.In the event of a short-circuit disconnection, the impact armature 8, which is shown in Direction of the arrow hits the extended end of the two-armed switch contact 2, a sudden separation of the contact point 5, which is due to the storage of the relative long switch contact 2 in the area of its center of gravity only a relatively small Counteracts mass moment of inertia.

Dadurch erreicht die Kontaktöffnungsstrecke in kürzeste Zeit das für den Beginn des Lichtbogenlaufes notwendige Maß. Die Lichtbogensäule wird durch die sich aus den Zuleitungen und den Kontaktstellen gebildete U-förmige Blasschleife in Richtung Lichtbogenlöschkammer beschleunigt. As a result, the contact opening distance achieves this in the shortest possible time required for the beginning of the arc run. The arc column is going through the U-shaped blow loop formed from the supply lines and the contact points accelerated towards the arc chamber.

Dabei läuft der festkontaktseitige Lichtbogenfußpunkt auf dem horförmigen Teil der oberen Leitschiene 1 in Richtung Löschkammerstirnseite, während der schaltkontaktseitige Fußpunkt entlang dem Drehkontakt auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird und dadurch problemlos auf die auf gleichen Potential liegende untere Leitschiene übergeht und die Löschkammerstirnseite erreicht.The base of the arc on the fixed contact side runs on the horn-shaped one Part of the upper guardrail 1 in the direction of the extinguishing chamber face, while the switch contact side The base point is accelerated to a high speed along the rotary contact and therefore without any problems on the lower guardrail, which is at the same potential passes over and reaches the extinguishing chamber front side.

Durch das gleichzeitige Auftreffen der gesamten Lichtbogensäule auf die Löschblechanordnung kommt es zu einer sofortigen Aufteilung in die entsprechende Anzahl von Teillichtbögen, wodurch der Lichtbogen gelöscht wird und der Abschaltvorgang beendet ist.Due to the simultaneous impact of the entire arc column the arcing plate arrangement, there is an immediate division into the corresponding Number of partial arcs, whereby the arc is extinguished and the shutdown process is finished.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Leitblech 2 Schaltkontakt 3 unteres Leitblech 4 Lichtbogenlöschkammer 5 Kontaktstelle 6 Masseschwerpunkt 7 Lagerstelle 8 Schlaganker 9 Stromzuführung 10 Stromzuführung 11 Verbindung 12 Hebelarm L e e r s e i t e List of the reference symbols used 1 guide plate 2 switch contact 3 lower baffle 4 arc extinguishing chamber 5 contact point 6 center of mass 7 Bearing point 8 impact anchor 9 power supply 10 power supply 11 connection 12 lever arm L. e e r e i t e

Claims

Invention claim 1. Contact device for current-limiting line protection Switch with a strike armature and an essentially frontal ig in front of the arc chamber arranged two-armed moving switch contact, one as a fixed contact up to the front the arc extinguishing chamber extended upper guide rail and one electrically with The extended lower guardrail connected to the switching contact, characterized in that that the switching contact (2.) is in the middle between the extended guardrails (1s 3) is rotatably mounted in the area of its center of mass (6).

2. Contact device according to item 1., characterized in that the lower guide rail (3) extended to in front of the arc extinguishing chamber (4) the the contact is tangent to the opposite end of the two-armed switch contact (2)