DE3334852A1 - Line protection circuit breaker having an arc starting aid - Google Patents
Line protection circuit breaker having an arc starting aidInfo
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Abstract
Description
Patentanwälte Dipl.-Ing, W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. JochemPatent attorneys Dipl.-Ing, W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem
6000 Frankfurt / Main Staufenstraße 366000 Frankfurt / Main Staufenstrasse 36
Bezeichnung: Leitungsschutzschalter mit Lichtbogenanlaufhilfe. Designation: Miniature circuit breaker with arc starting aid.
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit zwei zu einer mit Löschblechen versehenen Lichtbogenkammer führenden Lichtbogenlaufschienen, von denen die eine den festen Schaltkontakt trägt und die zweite an den beweglichen Schaltkontakt in dessen Offenstellung anschließt, wobei eine der zu den Schaltkontakten führenden Zuleitungen einen als Lichtboaenanlaufhilfe dienenden Leitungsabschnitt aufweist, der unmittelbar außerhalb der Lichtbogenkammer in einer*Querebene vor den Stirnseiten der Löschbleche zur Leitung des Stromes in der gleichen Richtung wie im Lichtbogen beim Einlaufen in die Löschkammer entlangggeführt ist.The invention relates to a circuit breaker with two arcing chambers leading to an arc chamber provided with arcing plates Arc rails, one of which carries the fixed switching contact and the second to the movable one Switch contact connects in its open position, one of the leads leading to the switch contacts as a Lichtboaenanlaufhilfe serving line section, the directly outside the arc chamber in a * transverse plane the front sides of the quenching plates to conduct the current in the same direction as in the arc when it enters the extinguishing chamber is guided along.
Bei einem bekannten Leitungsschutzschalter dieser Art (DE-PS 26 o9 7o8 bzw. CH-PS 6o7 312) ist der vor den Löschblechen entlanggeführte Leitungsabschnitt Teil der Zuleitung zum Festkontakt, welcher auf einer parallel zu diesem Leitungsabschnitt abgebogenen Verlängerung der ersten Lichtbogenlaufschiene angebracht ist. Der bewegliche Schaltkontakt öffnet in Richtung zur Lichtbogenkammer und zieht dadurch beim öffnen einen zunächst in Längsrichtung der Löschbleche gerichteten Lichtbogen, der unter der anziehenden Wirkung des Stromes in dem vor den Löschblechen entlanggeführten Leitungsabschnitt mit seinem festkontaktseitigen Fußpunkt rasch die erste Lichtbogenlaufschiene in Richtung zu den Löschblechen entlangwandert. Sobald der Lichtbogen auf gleicher HÖhme mit dem vor den Löschblechen verlaufenden Leitungsabschnitt angelangt ist, kann seine Bewegung jedoch merklich verzögert und dadurch das gewünschte schnelle Einlaufen zwischen die Löschbleche behindert werden.In a known circuit breaker of this type (DE-PS 26 o9 7o8 or CH-PS 6o7 312) is in front of the quenching plates line section guided along part of the supply line to the fixed contact, which is on an extension of the first arc rail that is bent parallel to this line section is appropriate. The moving switch contact opens in the direction of the arc chamber and pulls the open an arc initially directed in the longitudinal direction of the quenching plates, which is subject to the attractive effect of the current in the line section led along in front of the quenching plates with its base on the fixed contact side quickly the first arc track in the direction of the quenching plates walks along. As soon as the arc is level with the line section running in front of the quenching plates has arrived, however, its movement can be noticeably delayed and thereby the desired rapid running-in between the quenching plates.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Verzögerung zu vermeiden und ein schnelles Weiterlaufen des Lichtbogens zwischen die Löschbleche der Lichtbogenkammer zu gewährleisten. The object of the invention is to avoid such a delay and to ensure that the arc continues to run quickly between the arc splitter plates of the arc chamber.
-s--s-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der an den Löschblechen entlanggeführte Leitungsabschnitt Teil einer zum beweglichen Schaltkontakt führenden Leiterschleife ist, welche, von der Seite betrachtet, die Bewegungsbahn des beweglichen Schaltkontaktes umfaßt und vor dem an den Löschblechen entlanggeführten Leitungsabschnitt mit der zweiten Lichtbogenlaufschiene leitend verbunden ist.According to the invention, this object is achieved in that the line section guided along the quenching plates is part is a conductor loop leading to the movable switching contact, which, viewed from the side, is the trajectory of the includes movable switch contact and in front of the quenching plates along the line section is conductively connected to the second arc rail.
Bei dem erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter wird zu-Ä nächst genauso wie bei dem bekannten Schalter der Lichtbogen vom Strom in dem vor den Löschblechen entlanggeführten Leitungsabschnitt anaezogen und in Richtung zur Lichtbogenkammer bewegt, während sich der bewegliche Schaltkontakt sehne] in Öffnungsrichtung bewegt. Sobald sich der bewegliche Schaltkontakt seiner Offenstellung nähert, springt der dortige Fußpunkt des Lichtbogens auf die an die Zuleitung vor dem genannten Leitungsabschnitt angeschlossene zweite Lichtbogenlaufschiene über, und dieser Leitungsabschnitt wird stromlos. Dadurch vermag der Lichtbogen nunmehr unter der ausreichenden Wirkung der Löschbleche unbehindert in die Lichtbogenkammer einzulaufen.The circuit breaker according to the invention becomes-Ä next just like with the known switch, the arc from the current in the one in front of the quenching plates Line section tightened and in the direction of the arc chamber moves while the movable switch contact sehne] moves in the opening direction. As soon as the moving Switching contact approaches its open position, the base point of the arc there jumps to the lead in front of the Said line section connected to the second arc rail, and this line section is de-energized. As a result, the arc can now enter the arc chamber unhindered under the sufficient effect of the quenching plates to run in.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to some exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:
Fig. 1: die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters ,Fig. 1: the side view of a first embodiment of a circuit breaker according to the invention ,
Fig. 2: einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1P Fig. 2: a cross section along line II-II in Fig. 1P
Fig. 3: die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform und3: the side view of a further embodiment and
Fig. 4: die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters.4: the side view of a third embodiment of the invention Circuit breaker.
Bei den drei gezeigten Ausführungsbeispielen sind funktionell gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen.In the three exemplary embodiments shown, parts that are functionally identical are provided with the same reference numerals.
Wie zunächst aus den Figuren 1 und 2 anhand des ersten Ausführungsbeispiels ersichtlich, führt von einer ersten Anschlußklemme 1o eine Zuleitung 12 zu einer ersten Lichtbogenlaufschiene 14, die gleich am Anfang mit einem Festkontakt 16 versehen ist. Ein beweglicher Schaltkontakt 18 ist an einem Kontakthebel 2o angeordnet, der von einem (nicht gezeigten) Betätigungsmechanismus zwischen einer (gestrichelt eingezeichneten) Schließstellung, in welcher der bewegliche Schaltkontakt 18 unter Druck gegen den Festkontakt 16 anliegt, und einer (mit ausgezogenen Linien dargestellten) Offenstellung verschwenkt werden kann, wobei sich der bewegliche Schaltkontakt 18 quer zur Lichtbogenlaufschiene 14 bewegt. Der Kontakthebel 2o ist über eine schmiegsame Anschlußlitze 22 mit einer zweiten Zuleitung 24 verbunden, die von einer zweiten Anschlußklemme 26 ausgeht.As can initially be seen from FIGS. 1 and 2 with reference to the first exemplary embodiment, leads from a first Terminal 1o a feed line 12 to a first arc rail 14, which is provided with a fixed contact 16 right at the beginning. A movable switch contact 18 is arranged on a contact lever 2o, which is of an actuating mechanism (not shown) between a (shown in dashed lines) closed position, in which the movable switching contact 18 is under pressure against the fixed contact 16 is applied, and an open position (shown with solid lines) can be pivoted, wherein the movable switching contact 18 moves transversely to the arc rail 14. The contact lever 2o is a flexible connecting wire 22 is connected to a second supply line 24 which extends from a second connecting terminal 26.
Eine zweite Lichtbogenlaufschiene 28 schließt mit einem zur ersten Laufschiene 14 hin vorgebogenen Überlaufhorn 3o an den beweglichen Kontakt 18 in dessen Offenstellung an und erstreckt sich parallel zu der ersten Lichtbogenlaufschiene 14 zu einer zwischen den beiden Laufschienen 14, 28 angeordneten Lichtbogenkammer 32, die in bekannter Weise mit zueinander parallelen Löschblechen 34 zwecks Kühlung des zwischen den Lichtbogenlaufschienen 14, 28 in die Lichtbogenkammer 32 einlaufenden Lichtbogens und damit der schnellenA second arc track 28 closes with one overflow horn 3o which is pre-bent towards the first running rail 14 to the movable contact 18 in its open position and extends parallel to the first arc running rail 14 to one between the two running rails 14, 28 arranged arc chamber 32, which in a known manner with mutually parallel quenching plates 34 for the purpose of cooling the between the arc rails 14, 28 in the arc chamber 32 incoming arc and thus the fast one
-JS--JS-
Herbeiführung seiner Löschung versehen ist. Die Lichtbogenkammer 32 ist zu beiden Seiten durch Platten 36 aus lichtbogenfestem Isoliermaterial abgeschlossen (Fig. 2).Bringing about its deletion is provided. The arc chamber 32 is arc-proof on both sides by plates 36 Isolation material completed (Fig. 2).
Wie Fig. 1 zeigt, hat die Zuleitung 24 zum beweglichen Schaltkontakt 18 die Form einer, von der Seite betrachtet, im wesentlichen rechteckigen geschlossenen Leiterschleife, welche die Bewegungsbahn des Schaltkontaktes 18, in welcher der Lichtbogen beim öffnen des Schalters gezogen wird, umfaßt. Von der oberhalb der Lichtbogenkammer 32 gelegenen Anschlußklemme 26 aus verläuft diese Leiterschleife zunächst mit einem ersten Abschnitt 38 auf der einen Seite (Rückseite) der Lichtbogenkammer 32 quer zur ersten Lichtbogenlaufschiene 14 hinter der Bewegungsbahn des beweglichen Schaltkontaktes 18 nach unten, von dort mit einem zweiten Abschnitt 4o unterhalb der Lichtbogenkammer 32 in Richtung zu den Löschblechen 34 nach vorn, wobei dieser Lextungsabschnxtt auf die andere Seite (Vorderseite) der Lichtbogenkammer wechselt (Fig. 2), dann in einem dritten Abschnitt 42 in einer Querebene vor den Löschblechen 34 wieder nach oben, von dort in einem vierten Abschnitt 44 oberhalb der Lichtbogenkammer 32 wieder zurück bis hinter die Bewegungsbahn des beweglichen Schaltkontaktes 18 und schließlich in einem fünften Abschnitt 46 parallel zum ersten Abschnitt 38 auf der anderen Seite (Vorderseite) der Lichtbogenkammer 32 erneut nach unten, wo am unteren Ende die Litze 22 zur Verbindung mit dem Kontakthebel 2o angeschlossen ist.As Fig. 1 shows, the supply line 24 to the movable switching contact 18 has the shape of a, viewed from the side, substantially rectangular closed conductor loop, which the movement path of the switching contact 18, in which the arc is drawn when the switch is opened, includes. From the terminal above the arc chamber 32 26 from this conductor loop initially runs with a first section 38 on one side (rear) the arc chamber 32 transversely to the first arc rail 14 behind the path of movement of the movable switching contact 18 down, from there with a second section 4o below the arc chamber 32 in the direction of the Quenching plates 34 forward, this Lextungsabschnxtt on the other side (front) of the arc chamber changes (Fig. 2), then in a third section 42 in a transverse plane in front of the quenching plates 34 upwards again, from there in a fourth section 44 above the arc chamber 32 back again to behind the movement path of the movable switching contact 18 and finally in a fifth section 46 parallel to the first section 38 the other side (front) of the arc chamber 32 down again, where the braid 22 to the lower end Connection with the contact lever 2o is connected.
Der dritte Abschnitt 42 der von der Zuleitung 24 gebildeten Leiterschleife ist bei 4o mit dem vor dem Uberlaufhorn 3o gelegenen äußeren Ende der zweiten Lichtbogenlaufschiene leitend verbunden.The third section 42 of the conductor loop formed by the supply line 24 is at 4o with the one in front of the overflow horn 3o located outer end of the second arc running rail conductively connected.
Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anordnung ist folgende:The mode of operation of the arrangement described above is as follows:
A'A '
Es sei angenommen, daß der Schalter zunächst geschlossen ist und der Strom in Richtung der eingezeichneten Pfeile von der Anschlußklemme 1o zur Anschlußklemme 26 fließt. Der Einfachheit halber sei ferner angenommen, daß die Stromrichtung während des öffnens des Schalters bis zum Erlöschen des Lichtbogens ungeändert bleibt, was bei Wechselstrom natürlich nicht der Fall ist. Der Wechsel der Stromrichtung ändert jedoch nichts an den>auf den Schaltlichtbogen wirkenden dynamischen Kräften.It is assumed that the switch is initially closed and the current flows in the direction of the arrows drawn from the terminal 1o to the terminal 26. For the sake of simplicity, it is also assumed that the current direction remains unchanged during the opening of the switch until the arc is extinguished, which is of course not the case with alternating current. The change in the direction of the current does not change anything in the > dynamic forces acting on the switching arc.
Wie ersichtlich, durchfließt der Strom in der betrachteten Richtung zunächst die Zuleitung 12 bis zum Festkontakt 16 .»aas ta und wird dort zum beweglichen Schaltkontakt 18 überführt. Vom Schaltkontakt 18 gelangt der Strom über den Kontakthebel 2o und die Anschlußlitze 22 zu der von der Zuleitung 24 gebildeten Leiterschleife, die er in der Reihenfolge der Abschnitte 46, 44, 42, 4o, 38 im Uhrzeigersinn mit Bezug auf Fig. 1 durchfließt. As can be seen, the current in the direction under consideration initially flows through the supply line 12 to the fixed contact 16 . »Aas ta and will there transferred to the movable switch contact 18. From the switching contact 18, the current passes through the contact lever 2o and the pigtail 22 to the conductor loop formed by the supply line 24, which he in the order of the sections 46, 44, 42, 40, 38 clockwise with reference to FIG.
Wenn nun der Schalter, aus welchen Gründen auch immer, öffnet, hebt der bewegliche Kontakt 18 vom Festkontakt 2o nach unten ab und zieht einen Lichtbogen 5o, in welchem der Strom entgegengesetzt zur Stromrichtung in den Abschnitten 46 und 38, jedoch in gleicher Richtung wie im Abschnitt 42 fließt. Dadurch wird der Lichtbogen von den Abschnitten 38, 4 6 abgestoßen und gleichzeitig von dem Abschnitt 42 angezogen und läuft rasch in Richtung zur Lichtbogenkammer 32, wobei, wenn sich der bewegliche Schaltkontakt 18 (mit ausgezogenen Linien dargestellt) Offenstellung nähert, sein unterer Fußpunkt auf das Uberlaufhorn 3o der zweiten Laufschiene 28 überspringt«If now the switch, for whatever reason, opens, the movable contact 18 lifts from the fixed contact 2o downwards and draws an arc 5o, in which the current is opposite to the direction of current in the sections 46 and 38, but flows in the same direction as in section 42. This will remove the arc from sections 38, 4 6 repelled and at the same time attracted by the section 42 and runs rapidly towards the arc chamber 32, when the movable switch contact 18 (shown with solid lines) approaches the open position lower foot point on the overflow horn 3o of the second running rail 28 jumps "
-j--j-
Sobald der Lichtbogen 5o auf das überlaufhorn 3o übergesprungen ist, fließt der Strom von diesem über die Verbindung 48 unmittelbar zum zweiten Abschnitt 4o der Leiterschleife und von dort über den Abschnitt 38 zur Anschlußklemme 26 unter Umgehung der Abschnitte 46, 44 und 42, die dadurch augenblicklich stromlos werden. Dadurch entfällt die anziehende Wirkung des den Abschnitt 42 durchfließenden Stroms auf den Lichtbogen 5o, und dieser läuft unter der noch abstoßenden Wirkung des in entgegengesetzter Richtung den Abschnitt 38 weiterhin durchflißenden Stroms unbehindert ™ in die Lichtbogenkammer 32 zwischen die Löschbleche 34 hinein, die ihn kühlen und dadurch rasch zum Erlöschen bringen.As soon as the arc jumped 5o onto the overflow horn 3o is, the current flows from this via the connection 48 directly to the second section 4o of the conductor loop and from there via the section 38 to the terminal 26, bypassing the sections 46, 44 and 42, the as a result, are instantly de-energized. This eliminates the attractive effect of the section 42 flowing through Current on the arc 5o, and this runs under the still repulsive effect of the in the opposite direction Section 38 continues unhindered current flowing through it ™ into the arc chamber 32 between the quenching plates 34, which cool it and thereby quickly extinguish it bring.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Fig. 1 und 2 dadurch, daß die Anschlüsse 1o und 26 unterhalb des Schalters angeordnet sind und hierzu die Zuleitung 12 zur ersten Lichtbogenlaufschiene 14 hinter dem Öffnungsweg des beweglichen Schaltkontaktes 18 nach unten geführt ist, während der zur zweiten Anschlußklemme 26 führende Abschnitt 38 der Leiterschleife nach Fig. 1 durch einen von dem unteren Abschnitt 4o nach abwärts gerichteten Zu-A leitungsabschnitt 52 ersetzt ist. Bei dieser Ausführungsform übernimmt die Zuleitung 12 nach dem überspringen des Lichtbogens 5o auf das Überlaufhorn 3o die Funktion des Abschnitts 38 in Fig. 1 und sorgt durch ihre abstoßende Wirkung auf den Lichtbogen 5o, daß dieser nach dem Stromloswerden des Abschnitts 42 unbehindert und rasch in die Lichtbogenkammer 32 zwischen die Löschbleche 34 einläuft.The embodiment shown in Fig. 3 differs 1 and 2 in that the connections 1o and 26 are arranged below the switch and this the supply line 12 to the first arc rail 14 behind the opening path of the movable switching contact 18 downwards is guided, while the leading to the second terminal 26 portion 38 of the conductor loop of FIG. 1 by a from the lower section 4o downwardly directed to-A line section 52 is replaced. In this embodiment The supply line 12 takes over the function of the section after the arc 5o has jumped onto the overflow horn 3o 38 in Fig. 1 and ensures through its repulsive effect on the arc 5o that this after the de-energization of the Section 42 runs unhindered and quickly into the arc chamber 32 between the quenching plates 34.
Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 3, die insoweit dem eingangs erwähnten bekannten Leistungsschalter ähnelt,, als in Fig. 4 auch die erste Lichtbogenleitschiene 14 mit einem den Festkontakt 16 tragenden äußeren Abschnitt 54 quer zu den Löschblechen 34 abgewinkeltFIG. 4 shows a modification of the embodiment according to FIG. 3, which in this respect is similar to the known circuit breaker mentioned at the beginning, as in FIG. 4 also the first arc guide rail 14 angled with an outer section 54 carrying the fixed contact 16 transversely to the quenching plates 34
ist und der bewegliche Schaltkontakt 18 durch entsprechende Anordnung und Lagerung des Kontakthebels 2o horizontal in Richtung zur Lichtbogenkammer 32 öffnet. Im Gegensatz zu dem bekannten Leistungsschalter ist jedoch die an den abgewinkelten Abschnitt 54 angeschlossene Zuleitung 12 unmittelbar nach unten zur Anschlußklemme 1o geführt, während die andere Zuleitung 5 genauso wie bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 3 eine Leiterschleife bildet, deren Abschnitt unmittelbar vor den Löschblechen entlanggeführt ist und beim überspringen des Lichtbogens 5o auf das überlaufhorn 3o stromlos und dadurch wirkungslos wird.is and the movable switching contact 18 by appropriate arrangement and storage of the contact lever 2o horizontally in Direction to the arc chamber 32 opens. In contrast to the known circuit breaker, however, the one at the angled Section 54 connected supply line 12 led directly down to the terminal 1o, while the other supply line 5 just as in the embodiment 3 forms a conductor loop, the section of which is guided along directly in front of the quenching plates and when the arc is skipped 5o on the overflow horn 3o is de-energized and therefore ineffective.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8130 | Withdrawal |