DE3334108A1

DE3334108A1 - Arc extinguishing system

Info

Publication number: DE3334108A1
Application number: DE19833334108
Authority: DE
Inventors: Fritz-Richard Dipl.-Phys. 8551 Hemhofen Pohl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-09-21
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1985-04-04
Also published as: JPS6089021A; JPH0355020B2

Abstract

The invention relates to an arc extinguishing system having an insulating-material splitting chamber with contacts (2, 4) which can move relative to one another and with insulating longitudinal separating walls (28, 30) which are provided with a U-shaped iron core (6) in the arc movement direction. According to the invention, in each case one of the limbs (16, 18) of the iron core (6) is arranged parallel to the movement plane of the contacts (2, 4) on both sides of the contacts (2, 4), and a current loop (20) having at least one turn is arranged around the web (14) of the iron core (6), and is constructed as a part of the fixed contact (2). As a result of this design, a high arc voltage and rapid contact opening, and hence a short arc-extinguishing time, are achieved with a simple design construction of the arc-extinguishing system. <IMAGE>

Description

LichtboqenlöschsystemArc extinguishing system

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lichtbogenlöschsystem mit einer Isolierstoffspaltkammer, insbesondere für Niederspannungs-Leistungsschalter, mit einem festen und einem beweglichen Kontakt und mit isolierenden Längstrennwänden aus einem gasabgebenden Material sowie einem U-förmigen Eisenkern mit zwei Schenkeln und einem Steg, der in Lichtbogenwanderrichtung angeordnet ist.The invention relates to an arc extinguishing system with a Insulating gap chamber, especially for low-voltage circuit breakers, with one fixed and one moving contact and with insulating longitudinal partitions Made of a gas-emitting material and a U-shaped iron core with two legs and a ridge which is arranged in the arc travel direction.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus der DE-AS 15 88 609. Bei dieser Vorrichtung benötigt man noch eine zusätzliche Spule für die Beblasung des Lichtbogens in der Entstehungszone.Such a device is known from DE-AS 15 88 609. In this device requires an additional coil for blowing the Arc in the area of origin.

Weiter ist eine Anordnung zum Verdrängen und Löschen elektrischer Lichtbögen zwischen Kontaktteilen zweier im wesentlichen paralleler Leiter bekannt, die auf mindestens drei Seiten von einem geschichteten magnetisierbaren, im wesentlichen U-förmigen Joch umgeben sind, das aus einem Steg und zwei Schenkeln besteht und dessen den Kontaktteilen zugewandte Oberflächen mit einer elektrischen Isolierung versehen sind. Die Schenkel des Jochs sind parallel zur Bewegungsebene der Kontaktteile beiderseits der Kontaktteile angeordnet und der Jochsteg befindet sich in der Bewegungsebene oberhalb der Kontaktteile. Das Joch erzeugt eine Kraft auf einen Lichtbogen zwischen den Kontaktteilen, welche diesen schnell in Löschbleche drängt, die senkrecht zur Bewegungsebene der Kontaktteile in der Lichtbogenwanderrichtung angeordnet sind (DE-OS 24 39 532).Next is an arrangement for displacing and erasing electrical Arcs between contact parts of two essentially parallel conductors are known, which on at least three sides of a layered magnetizable, essentially U-shaped yoke are surrounded, which consists of a web and two legs and its surfaces facing the contact parts with electrical insulation are provided. The legs of the yoke are parallel to the plane of movement of the contact parts arranged on both sides of the contact parts and the yoke web is in the plane of movement above the contact parts. The yoke creates a force on an arc between the contact parts, which this quickly pushes into quenching plates perpendicular to the Movement plane of the contact parts are arranged in the arc travel direction (DE-OS 24 39 532).

Außerdem ist ein elektrischer Schalter mit magnetischer Lichtbogenbeblasung bekannt, bei dem ein Paar Polplatten durch ein Magnetjoch verbunden sind. Dieses Magnetjoch ist mit einer Spulenwicklung versehen, die über einen Leiter mit einem feststehenden Kontakt des Schalters verbunden ist (DE-AS 10 63 245).There is also an electrical switch with magnetic arc blowing known in which a pair of pole plates are connected by a magnetic yoke. This Magnet yoke is provided with a coil winding, which is connected to a conductor via a fixed contact of the switch is connected (DE-AS 10 63 245).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für einen Niederspannungs-Leistungsschalter ein Lichtbogenlöschsystem anzugeben, das bei einfacher konstruktiver Ausführung eine hohe Bogenspannung und eine schnelle Kontaktöffnung herstellt und somit eine kurze Lichtbogenlöschzeit erreicht.The invention is now based on the object for a low-voltage circuit breaker specify an arc extinguishing system that is simple in design produces a high arc voltage and a quick contact opening and thus a short arc extinguishing time achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs. Dadurch, daß parallel zur Bewegungsebene der Kontakte beidseitig der Kontakte jeweils einer der Schenkel angeordnet ist, erreicht man, daß keine zusätzliche Spule für die Beblasung des Lichtbogens in der Entstehungszone benötigt wird. Außerdem unterstützt das Magnetfeld zwischen den beiden Schenkeln die Öffnungsbewegung der beiden relativ zueinander bewegbaren Kontakte.This object is achieved according to the invention with the characterizing Features of the claim. By being parallel to the plane of movement of the contacts one of the legs is arranged on both sides of the contacts, one achieves that no additional coil for blowing the arc in the area of origin is needed. In addition, the magnetic field between the two legs provides support the opening movement of the two contacts that can be moved relative to one another.

Durch die Anordnung einer Stromschleife mit mindestens einer Windung um den Steg des U-förmigen Eisenkerns und durch die Ausbildung dieser Stromschleife als Teil des festen Kontakts wird ein größerer magnetischer Fluß bei hohen Lichtbogenströmen erzeugt, ehe der Steg des Eisenkerns in die Sättigung gerät. Außerdem erhält man eine größere Magnetkraft auf den Lichtbogen, wodurch die magnetische Beblasung des Lichtbogens wesentlich erhöht wird.By arranging a current loop with at least one turn around the web of the U-shaped iron core and through the formation of this current loop as part of the fixed contact there is a greater magnetic flux at high arc currents generated before the bridge of the iron core saturates. You also get a greater magnetic force on the arc, which causes the magnetic blowing of the Arc is increased significantly.

Dadurch, daß der den Kontakten zugewandte Teil der Windung von diesen durch eine Trennwand aus gasabgebendem Material getrennt ist, wird dieser Teil der Isolierstoffspaltkammer durch das abgegebene Gas zusätzlich entionisiert und somit erfolgt eine intensive Kühlung des Lichtbogens. Außerdem erreicht man, daß dieser Teil der Windung vor dem Lichtbogen geschützt wird.In that the part of the turn of the contacts facing the contacts is separated by a partition made of gas-emitting material, this part of the Insulation gap chamber additionally deionized by the released gas and thus intensive cooling of the arc takes place. In addition, one achieves that this Part of the turn is protected from the arc.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel eines Lichtbogenlöschsystems schematisch veranschaulicht ist. Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Lichtbogenlöschsystems nach der Erfindung und in Fig. 2 ist eine Aufsicht des Lichtbogenlöschsystems dargestellt.To further explain the invention, reference is made to the drawing taken, in which one embodiment of an arc extinguishing system is shown schematically is illustrated. Fig. 1 shows a longitudinal section of the arc extinguishing system according to the invention and in Fig. 2 is a plan view of the arc extinguishing system is shown.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 sind zwei stromführende, relativ zueinander bewegbare Kontakte 2 und 4, von denen der Kontakt 2 als fester und der Kontakt 4 als beweglicher Kontakt ausgebildet ist, von einem U-förmigen Eisenkern 6 umgeben. Die Kontakte 2 und 4 sind an ihren Enden mit Kontaktauflagen 8 und 10 versehen, zwischen denen beim Öffnen ein Lichtbogen entstehen kann, der in der Figur mit 12 bezeichnet ist.In the embodiment of FIG. 1, two current-carrying, relative mutually movable contacts 2 and 4, of which the contact 2 as a fixed and the Contact 4 is designed as a movable contact, from a U-shaped iron core 6 surrounded. The contacts 2 and 4 have contact pads 8 and 10 at their ends provided, between which an arc can occur when opened, which is shown in the figure is designated by 12.

Der Eisenkern 6 besteht aus einem Steg 14 und aus zwei Schenkeln 16 und 18. Um den Steg 14 ist eine Stromschleife 20 mit mindestens einer Windung angeordnet.The iron core 6 consists of a web 14 and two legs 16 and 18. A current loop 20 with at least one turn is arranged around the web 14.

Diese Stromschleife 20 ist als Teil des festen Kontakts 2 ausgebildet. Ein Teil 22 der Windung, der dem Lichtbogen 12 zugewandt ist, wird durch eine Trennwand 24, die aus einem gasabgebenden Material besteht, geschützt.This current loop 20 is designed as part of the fixed contact 2. A part 22 of the turn which faces the arc 12 is passed through a partition 24, which consists of a gas-emitting material, protected.

Nach Fig. 2 ist jeweils einer der Schenkel 16 bzw. 18 parallel zur Bewegungsebene der Kontakte 2 und 4 beidseitig der Kontakte 2 und 4 angeordnet. Die den Raum 26 begrenzenden Oberflächen der Schenkel 16 und 18 des Eisenkerns 6 sind mit isolierenden Längstrennwänden 28 und 30 aus einem gasabgebenden Material versehen.According to Fig. 2, one of the legs 16 and 18 is parallel to the Movement plane of contacts 2 and 4 on both sides of contacts 2 and 4 arranged. The surfaces of the legs 16 and 18 delimiting the space 26 of the Iron core 6 are with insulating longitudinal partitions 28 and 30 from a gas-emitting Material provided.

Zwischen den Längstrennwänden 28 und 30 und den Kontakten 2 und 4 besteht nur ein sehr geringer Abstand, wie es beispielsweise bei Isolierstoffspaltkammern üblich ist. Durch die konstruktiven Abmessungen des Lichtbogenlöschsystems wird die Höhe der Lichtbogenspannung vorbestimmt.Between the longitudinal partition walls 28 and 30 and the contacts 2 and 4 there is only a very small distance, as is the case, for example, with insulating material gap chambers is common. Due to the structural dimensions of the arc extinguishing system the amount of arc voltage predetermined.

Durch diese Gestaltung benötigt man keine zusätzlichen Spulen für die magnetische Beblasung des Lichtbogens.This design means that no additional coils are required the magnetic blowing of the arc.

Man erhält bei einfacher konstruktiver Ausführung des Lichtbogenlöschsystems über die ganze Fläche der Lichtbogenlöschkammer verteilt eine wenigstens annähernd gleichmäßige magnetische Beblasung, die in der Nähe der Stromschleife 20 noch verstärkt wird. Außerdem unterstützt das Magnetfeld zwischen den Schenkeln 16 und 18 die Öffnungsbewegung der Kontakte 2 und 4. Hinzu kommt noch eine intensive Kühlung, die mit Hilfe der Längstrennwände 28 und 30 und der Trennwand 24 erreicht wird. Somit erhält man ein Lichtbogenlöschsystem, beispielsweise für Niederspannungs-Leistungsschaltern, mit einer sehr kurzen Lichtbogenlöschzeit. With a simple structural design of the arc extinguishing system, an at least approximately uniform magnetic blowing is obtained which is distributed over the entire area of the arc extinguishing chamber and which is intensified in the vicinity of the current loop 20. In addition, the magnetic field between the legs 16 and 18 supports the opening movement of the contacts 2 and 4. In addition, there is intensive cooling, which is achieved with the aid of the longitudinal partition walls 28 and 30 and the partition wall 24. This gives an arc extinguishing system, for example for low-voltage circuit breakers, with a very short arc extinguishing time.

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Claims

Claim arc extinguishing system with an insulating material gap chamber, especially for low-voltage circuit breakers, with one fixed and one movable Contact (2, 4) and with insulating longitudinal partition walls (28, 30) made of a gas-emitting Material and a U-shaped iron core (6) with two legs (16, 18) and one Web (14) which is arranged in the arc travel direction, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that parallel to the plane of movement of the contacts (2, 4) - on both sides of the contacts (2, 4) each one of the legs (16, 18) is arranged and that one Current loop (20) with at least one turn around the web (14) of the iron core (6) is arranged and that the part (22) of the turn which faces the contacts (2, 4) is, is separated from these by a partition (24) made of gas-emitting material.