DE3446765C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem zur Begrenzung der Licht­ bogenlänge in einem Fehlerstromschutzschalter gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Bei Fehlerstromschutzschaltern ist zu berücksichtigen, daß Fehler- und Kurzschlußströme gleichzeitig auftreten können. Fließt ein ho­ her kurzschlußartiger Strom über die sich gerade öffnenden Kon­ taktstücke des FI-Schalters, hängt es vom Schaltvermögen ab, ob der Schalter nicht beschädigt wird.

Bei Schaltgeräten ist es bekannt (DE-PS 24 29 983) den Lichtbo­ gen über hörnerartige Verlängerungen von den Kontaktstücken weg­ zublasen. An den Enden der Lichtbogenhörner bleibt der Lichtbogen bei Wechselstrom brennen und erlischt, sobald der Stromnulldurch­ gang erreicht ist. Dabei weisen bei einem solchen Brennen des Lichtbogens die Kontaktstücke nur einen geringen Abbrand auf. In­ folge der relativ großen Lichtbogenlänge stellt sich auch eine entsprechend hohe Lichtbogenarbeit ein. Durch den dabei entste­ henden hohen Überdruck der Lichtbogengase werden diese in uner­ wünschte Richtungen gepreßt, so daß es entweder zu Querkurz­ schlüssen zwischen den Polen und/oder zu Kurzschlüssen zwischen einem Pol und der eventuell vorhandenen metallischen Unterlage kommt, auf welcher der Schalter montiert ist.

Bei einem bekannten Schalter der gattungsbildenden Art (DE-PS 27 39 632) ist das Kontaktsystem mit einer Löschkammer ausgerü­ stet, in der der Lichtbogen zwecks Verringerung seines Gasdruc­ kes und zur Abkühlung geblasen wird. Ein solches System ist technisch relativ aufwendiger als das mit den Lichtbogenhör­ nern.

Aus der DE-OS 26 04 314 ist ein Schaltkreisunterbrecher für kleine Spannungen bekannt, der mit Betätigungseinrichtungen zum Öffnen und Schließen der Kontakte besonders geeignet ist. Dabei wird von Lichtbogenleitschienen Gebrauch gemacht, die in auseinanderlaufen­ den Hornteilen enden und einen Lichtbogen dazu bringen, sich aus­ einanderzuziehen, wenn er die auseinanderlaufenden Hornteile er­ reicht. Ein solches Kontaktsystem mit Lichtbogenhörnern und einer aus metallischen Platten bestehenden Löschungsstruktur bietet eine relativ gute Stromunterbrechungsfähigkeit. Demgegenüber will die Einrichtung der vorliegenden Art ohne Löschbleche die Stromunter­ brechungsfähigkeit für Fehlerstromschutzschalter sicherstellen, indem sie den Lichtbogenleitschienen eine spezielle Ausführungs­ form gibt, die den Lichtbogen begrenzt und keiner Löschkammer zuführt.

Des weiteren ist aus der DE-AS 26 13 378 noch eine Lichtbogen­ löscheinrichtung bekannt, die durch eine spiralförmige Anordnung der Elektroden ein axiales Magnetfeld erzeugt, welches den Licht­ bogen auf den kontaktfernen, ringförmigen Elektrodenenden rotieren läßt. Die bekannte Einrichtung eignet sich indes nicht zum Erhalt einer geforderten Mindestluftstrecke, wie sie die einschlägigen Vorschriften vorschreiben.

Schließlich ist es noch bekannt, den Abstand zwischen den festen und beweglichen Kontaktstücken ohne Lichtbogenhörner auf die vorgeschriebene Mindestluftstrecke von beispielsweise drei Millimetern zu begrenzen. Dadurch wird die Gasent­ wicklung des Lichtbogens und der dabei erzeugte Überdruck der Gase auf ein Minimum reduziert (Buch von Franken: Niederspannungs­ leistungsschalter, S. 81-82).

Infolge fehlender Blaswirkung bleibt der Lichtbogen bis zum Stromnulldurchgang zwischen den Kontaktstücken brennen, was zwangsläufig zu einem deutlichen Abbrand an den Kontaktstücken führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltvermögen ohne zusätzliche Mittel wie beispielsweise Löschbleche, auseinanderlaufende Lichtbogenhörner oder langgezogene Kanäle in Isolierstoffkörpern und unter Vermeidung von Mehrabbrand an den Kontaktstücken auf für den FI-Schalter ausreichende Werte zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch Lichtbogenleitschienen, die jeweils als Fortsätze an den Schaltstücken angeformt sind, erreicht man, daß der beim Öffnen der Kontakte entstehende Lichtbogen infolge der Blas­ wirkung auf diese Lichtbogenleitschienen geführt wird. Durch den Abstand der Lichtbogenleitschienen entsprechend der vor­ erwähnten Mindestluftstrecke kann sich der Lichtbogen zwangs­ läufig bis zu seiner Löschung im Stromnulldurchgang nicht ver­ größern und somit auch nicht seine Intensität. Durch Isolier­ stoffwände im Bereich der Lichtbogenleitschienenenden wird er­ reicht, daß sich der Lichtbogen nicht aufweiten kann. In vor­ teilhafter Ausgestaltung kann zur weiteren Begrenzung der Licht­ bogenlänge auf die Mindestluftstrecke der Lichtbogen in zwei Teillichtbögen aufgeteilt werden. Dies geschieht durch Einfügen eines Lichtbogenleitbleches in der Weise, daß es zwischen den beiden Lichtbogenleitschienenenden angeordnet wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch das Kontaktsystem für einen FI-Schal­ ter mit Einfachunterbrechung,

Fig. 2 eine Variante der Ausführung nach Fig. 1 mit zu­ sätzlichem Lichtbogenleitblech zwischen den Lichtbogenleitschienenenden.

Das erfindungsgemäße Kontaktsystem unterscheidet sich von den bekannten Systemen durch eine spezielle Ausbildung der beiden Schaltstücke 1 und 2. Das bewegliche Schaltstück 1 hat beim Abschaltvorgang eine Öffnungsbewegung in Richtung des Pfeiles auszuführen; ist die Öffnung vollkommen, hat das bewegliche Schaltstück 1 die gestrichelte Position erreicht.

Das bewegliche Schaltstück 1 und das feste Schaltstück 2 sind über ihre Kontaktstücke 3 und 4 hinaus zu Lichtbogenleitschie­ nen 5 und 6 verlängert. Dabei sind diese Lichtbogenleitschienen so gestaltet, daß der Abstand "A" in der Ausschaltstellung des Kontaktsystems der erwähnten Mindestluftstrecke entspricht. Der bei einer Abschaltung entstehende Lichtbogen läuft infolge Blas­ wirkung schnell von den Kontaktstücken 3 und 4 auf die Lichtbo­ genleitschienen 5 und 6. Durch den Abstand "A" im Kontaktsystem ist auch die Lichtbogenlänge auf diesen Abstand begrenzt. Das Aufweiten des Lichtbogens an den Enden der Lichtbogenleitschie­ nen 5 und 6 wird durch eine Isolierstoffwand 9 begrenzt. Durch diese konstruktive Maßnahme wird das Ziel der Erfindung, Reduzie­ rung des Lichtbogengasdrucks und extrem geringer Abbrand an den Kontaktstücken 3, 4 der Schaltstücke mit vergleichsweise gerin­ gem Aufwand erreicht.

In Fig. 2 ist eine Variante des erfindungsgemäßen Kontaktsystems nach Fig. 1 dargestellt; man erkennt die Lichtbogenleitschienen 5 und 7 in Abwandlung zu 6 in Fig. 1 sowie zwischen ihren Enden ein Lichtbogenleitblech 8. Die Summe der Abstände B und C zwi­ schen den Lichtbogenleitschienenenden und den Enden des Lichtbo­ genleitbleches 8 entspricht wiederum der Mindestluftstrecke. Die Wirkungsweise dieser Variante ist die gleiche. Der beim Abschalt­ vorgang von den Kontaktstücken 3 und 4 auf die Lichtbogenleit­ schienen 5 und 7 geführte Lichtbogen wird hier allerdings in zwei Teillichtbögen aufgeteilt.

Claims (2)

1. Kontaktsystem zur Begrenzung der Lichtbogenlänge in einem Feh­ lerstromschutzschalter mit wenigstens einem beweglichen Schalt­ stück und einem festen Schaltstück, die sich jeweils in einer Lichtbogenleitschiene fortsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtbogenleitschienen (5, 6; 5, 7) der Schaltstücke (1, 2) in der Ausschaltstellung auch an den Enden der Lichtbogen­ leitschienen (5, 6) einen Abstand (A) zueinander aufweisen (Fig. 1), welcher der geforderten Mindestluft­ strecke gemäß der einschlägigen Vorschriften (VDE und CEE) entspricht und daß das Aufweiten des Lichtbogens an den Enden der Lichtbogen­ leitschienen durch eine Isolierstoffwand (9) verhindert wird.

2. Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lichtbogenleitschienen (5, 7) gemäß Fig. 2 ein Lichtbogenleitblech (8) angeordnet ist, dessen Enden je einen Ab­ stand (B und C) zu den Lichtbogenleitschienenenden aufweisen, wobei die Summe der Abstände (B und C) der geforderten Mindestluftstrecke entspricht.