DE3528196A1 - Trennschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Niederspannungs-Trennschalter.

Die Fig. 1-4 zeigen schematisch ein Beispiel eines konventionellen Niederspannungs-Trennschalters. Gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt der Trennschalter in einem Gehäuse 2 einen ortsfesten Leiter 4, der ein ortsfestes Schaltstück 6 trägt, und einen beweglichen Kontaktarm 8, der ein bewegliches Schaltstück trägt. Der Trennschalter umfaßt ferner eine Betätigungsvorrichtung 12, die den beweglichen Kontaktarm 8 aufgrund eines durch den Trennschalter fließenden Überstroms zwischen einer Kontaktschließ- und einer Kontaktoffenstellung bewegt. In bekannter Weise definieren das ortsfeste und das bewegliche Schaltstück 6 bzw. 10 zwischen sich einen Bogenziehbereich 14, in dem ein Lichtbogen A (Fig. 2) erzeugt wird, wenn die Schaltstücke 6 und 10 von der Betätigungsvorrichtung 12 geöffnet werden. Der Trennschalter umfaßt weiter einen Bogen-

löscher 16 aus mehreren Bogenlöschplatten 18, dessen Unförmiger Ausschnitt dem Bogenziehbereich 14 zugewandt ist, um den Lichtbogen A zu kühlen und zu löschen, sowie einen Bogenläufer 20, der am ortsfesten Leiter befestigt ist und auf den einer der Schenkel des Lichtbogens A vom ortsfesten Schaltstück 6 übertragbar ist.

Wenn sich der Trennschalter in der Kontaktschließstellung befindet, in der das bewegliche Schaltstück 10 an dem ortsfesten Schaltstück anliegt (Fig. 3), fließt ein Strom von einer Stromquelle (nicht gezeigt) durch den ortsfesten Leiter 4, das ortsfeste Schaltstück 6, das bewegliche Schaltstück 10, den beweglichen Kontaktarm 8 und die Betätigungsvorrichtung 12 zu einem Verbraucher (nicht gezeigt). Wenn ein Überstrom, z. B. ein Kurzschlußstrom, durch den Trennschalter fließt, wird die Betätigungsvorrichtung 12 automatisch aktiviert und schwenkt den beweglichen Kontaktarm 8 im Gegenuhrzeigersinn (in Fig. 3 gesehen) um eine Welle 13, so daß die Schaltstücke in die Kontaktoffenstellung von Fig. 4 gebracht werden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Lichtbogen A zwischen dem beweglichen und dem ortsfesten Schaltstück 10 und 6 erzeugt, und eine Lichtbogenspannung erscheint am ortsfesten Schaltstück 6 und am beweglichen Schaltstück 10. Diese Lichtbogenspannung steigt mit zunehmendem Trennabstand zwischen dem beweglichen und dem ortsfesten Schaltstück 10 und 6. Da der Lichtbogen A magnetisch zum Bogenlöscher 16 hin getrieben wird, wird er außerdem verlängert, wodurch die Lichtbogenspannung weiter ansteigt. Wenn ein Nulldurchgangspunkt erreicht ist, wird der Lichtbogen A gelöscht, so daß der Strom unterbrochen ist.

Während des Öffnens der Schaltstücke dreht sich der bewegliche Kontaktarm 8 um die Welle 13, und mit fortschreitender Drehbewegung des beweglichen Kontaktarms 8 wird die Entfernung zwischen dem beweglichen Schaltstück 10 und dem ortsfesten Schaltstück 6 schnell größer, wogegen der Abstand zwischen dem beweglichen Kontaktarm 8 und dem ortsfesten Leiter 4 nur relativ langsam größer wird. Bei einem bestimmten Trennwinkel des

Kontaktarms 8 wird daher die Entfernung zwischen einem Mittenabschnitt 8a des beweglichen Kontaktarms 8 und dem Vorderende 4a des ortsfesten Leiters 4 kleiner als der Abstand zwischen dem beweglichen Schaltstück 10 und dem ortsfesten Schaltstück 6/ woraufhin der Lichtbogen in die Position an der kürzeren Entfernung übertragen wird und zwischen dem Mittenabschnitt 8a und dem Vorderende 4a des ortsfesten Leiters entsprechend Fig. 4 verläuft. In dieser Position unterliegt der Lichtbogen A zwar einer zum Bogenlöscher 16 hin wirkenden elektromagnetischen Kraft F, die aus elektromagnetischen Kräften infolge eines durch den ortsfesten Leiter 4 fließenden Stroms I₁ und eines durch den beweglichen Kontaktarm 8 fließenden Stroms I„ resultiert, aber diese elektromagnetische Kraft F ist relativ gering und reicht nicht aus, um den Lichtbogen A aus der in Fig. 4 gezeigten Position zu verschieben, da der Aufbau der Kontakteinheit relativ gerade ist, wenn die Schließstellung gemäß Fig. 3 eingenommen wird. Daher bleibt der Bogen A in der gezeigten Position, in der der Abstand zwischen den leitenden Teilen am kürzesten ist, und kann den Bogenlöscher 16 nicht kontaktieren, so daß der Lichtbogen A durch die Bogenlöschplatten 18 des Bogenlöschers 16 nicht in wirksamer Weise gekühlt und gelöscht werden kann; somit ist ein Trennschalter mit erwünschter Trennleistung nicht zu erhalten.

Bei einem Trennschalter, dessen Kontaktgruppe so ausgelegt ist, daß der Abstand zwischen den Schaltstücken 6 und 10 unabhängig von der Stellung des beweglichen Kontaktarms 8 immer am kürzesten ist, bleiben die Schenkel des Lichtbogens A auf dem beweglichen und dem ortsfesten Schaltstück 10 und 6. Zwar kann in diesem Fall der Lichtbogen A durch den Bogenlöscher 16 gekühlt und gelöscht werden, aber das Kontaktmaterial der Schaltstücke 6 und 10 erodiert bzw. wird durch den heißen Lichtbogen A verbraucht, und dies stellt wiederum eine ernsthafte Behinderung bei der Steigerung der Trennleistung des Trennschalters dar.

-M-

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Trennschalters, der eine höhere Stromtrennleistung hat; dabei sollen die Schenkel des Lichtbogens im Augenblick des Nulldurchgangs des Stroms eine kontrollierte Lage haben, der Lichtbogen soll in wirksamer Weise löschbar sein, und ferner soll der Verschleiß des Kontaktmaterials minimiert werden.

Der Trennschalter nach der Erfindung, der in einem Gehäuse umfaßt: ein ortsfestes Schaltstück, einen das ortsfeste Schaltstück tragenden ortsfesten Leiter, ein bewegliches Schaltstück, einen das bewegliche Schaltstück tragenden beweglichen Kontaktarm, eine Betätigungsvorrichtung, die den beweglichen Kontaktarm aufgrund eines durch den Trennschalter fließenden Überstroms zwischen einer Kontaktschließ- und einer Kontaktoffenstellung bewegt, wobei das ortsfeste und das bewegliche Schaltstück zwischen sich einen Bogenziehbereich bilden, in dem ein Lichtbogen erzeugt wird, wenn die Schaltstücke getrennt werden, einen Bogenlöscher, bestehend aus mehreren Bogenlöschplatten, die dem Bogenziehbereich zugewandt sind und den Lichtbogen kühlen und löschen, ein an dem beweglichen Kontaktarm angeordnetes Horn, auf das einer der Schenkel des Lichtbogens von dem beweglichen Schaltstück übertragbar ist, und einen Bogenläufer, der auf dem ortsfesten Leiter befestigt ist und auf den der andere Schenkel des Lichtbogens von dem ortsfesten Schaltstück übertragbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bogenläufer ein Bogenlaufschlitz ausgebildet ist, der sich so öffnet, daß er den Bogenziehbereich im wesentlichen umgibt, und daß der Bogenläufer und das ortsfeste Schaltstück so positioniert sind, daß wenigstens entweder das bewegliche Schaltstück oder das Horn des beweglichen Kontaktarms innerhalb des BogenlaufSchlitzes des Bogenläufers liegt, wenn sich die Schaltstücke in der Schließstellung befinden.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt eine schematische Draufsicht auf einen konventionellen Trennschalter;

Fig. 2 im Schnitt eine schematische Seitenansicht des Trennschalters nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit des konventionellen Schalters in Kontaktschließstellung;

Fig. 4 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit von Fig. 3 in Kontaktoffenstellung;

Fig. 5 im Schnitt eine schematische Seitenansicht des Trennschalters nach der Erfindung;

Fig. 6 eine Perspektivansicht, die die ortsfeste Kontakteinheit mit dem Bogenläufer nach der Erfindung zeigt;

Fig. 7 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit, wobei der Bogenläufer nach der Erfindung sich in Schließstellung befindet;

Fig. 8 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer nach der Erfindung in der Kontaktöffnungsstellung;

Fig. 9 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit in der Kontaktoffenstellung ;

Fig. 10 eine Seitenansicht von modifizierten beweglichen und ortsfesten Kontakteinheiten mit dem Bogenläufer in der Kontaktschließstellung;

Fig. 11 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit von Fig. 10 in der Kontaktoffenstellung;

Fig. 12 eine Seitenansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 13 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontaktj einheit von Fig. 12;

Fig. 14 eine Seitenansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 15 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit von Fig. 14;

Fig. 16 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 17 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit von Fig. 16 in der Kontakt schließstellung;

Fig. 18 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 17 in der Kontaktöffnungsstellung ;

Fig. 19 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit von Fig. 17 in der Kontaktoffenstellung;

Fig. 20 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 21 eine Draufsicht auf die Anordnung von Fig. 20;

Fig. 22 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 21 in der Kontaktschließstellung ;

Fig. 23 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 21 in der Kontaktöffnungsstellung;

Fig. 24 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 25 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 24 in der Kontaktschließstellung ;

Fig. 26 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 27 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 26;

Fig. 28 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 26 in der Kontaktschließstellung ;

Fig. 29 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 26 in der Kontaktöffnungsstellung;

Fig. 30 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 26 in der Kontaktoffenstellung ;

Fig. 31 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 32 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 33 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 32;

Fig. 34 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 32 in der Kontaktoffenstellung;

Fig. 35 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 32 in der Kontaktöffnungsstellung ;

Fig. 36 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 32 in der Kontaktoffenstellung ;

Fig. 37 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 38 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 37 in der Kontakt schließe teilung;

Fig. 39 eine Seitenansicht der beweglichen und der ortsfesten Kontakteinheit nach Fig. 37 in der Kontaktöffnungsstellung;

Fiq. 40 eine Perspektivansicht der ortsfesten Kontakteinheit mit dem Bogenläufer nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und

Fig . 41 bis

Fig. 46 verschiedene Bogenlöschplatten, die mit ahm

Trennschalter nach der Erfindung verwendbar sind.

Nach den Fig. 5-9, die eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen, umfaßt der Trennschalter in einem Gehäuse 2 mit einer Bogenlöschöffnung 3 einen ortsfesten Leiter 24, der ein ortsfestes Schaltstück 36 trägt, sowie einen beweglichen Kontaktarm 38, der ein bewegliches Schaltstück 40 trägt. Ferner umfaßt der Trennschalter eine Betätigungsvorrichtung 12, die den beweglichen Kontaktarm 38 zwischen einer Kontaktschließstellung nach Fig. 7 und einer Kontaktoffenstellung nach Fig. 9 aufgrund eines durch den Trennschalter fließenden Überstroms bewegt. Das ortsfeste und das bewegliche Schaltstück 36 bzw. 40 bilden zwischen sich einen Bogenziehbereich 44, in dem ein elektrischer Lichtbogen A gezogen wird, wenn die Schaltstücke 36 und 40 durch die Betätigungsvorrichtung 12 geöffnet werden. Der Trennschalter umfaßt ferner einen Bogenlöscher 16 mit mehreren Bogenlöschplatten 18', wobei der ü-förmige Ausschnitt des Bogenlöschers dem Bogenziehbereich 44 zugewandt ist, um den elektrischen Lichtbogen A in bekannter Weise zu kühlen und zu löschen.

Wie am besten aus den Fig. 6-9 ersichtlich ist, weist der ,ortsfeste Leiter 24 einen U-förmig abgebogenen Abschnitt 26 mit zwei Schenkeln 28 und 30 und einem Bügel 32 auf. Das Vorderende 34 des Schenkels 30 ist nach außen in die allgemeine Richtung der Verlängerung des Leiters 24 abgebogen unter Bildung eines im wesentlichen ebenen Abschnitts, an dem das ortsfeste Schaltstück 36 befestigt ist. Der ein bewegliches Schaltstück 40 tragende bewegliche Kontaktarm 38 weist an seinem Vorderende ein damit einstückig ausgeführtes Horn 42 auf. Der bewegliche Kontaktarm 38 ist betriebsmäßig an einer üblichen Betätigungsvorrichtung 12 (Fig. 5) gelagert, so daß das bewegliche Schaltstück 40 zwischen der Kontaktschließstellung (Fig. 7) und der Kontaktoffenstellung (Fig. 9) durch eine

Zwischen- oder Kontaktöffnungsstellung (Fig. 8) beweglich ist. Wenn das bewegliche und das ortsfeste Schaltstück 36 und 40 voneinander getrennt sind, ist zwischen ihnen der Bogenziehbereich 44 definiert, in dem der elektrische Lichtbogen A erzeugt wird.

Gemäß der Erfindung weist der das ortsfeste Schaltstück 36 tragende ortsfeste Leiter 24 einen Bogenläufer 50 auf, der an dem Bügelabschnitt 32 des ortsfesten Leiters 24 durch einen Niet 52 od. dgl. sicher gehaltert ist. Der Bogenläufer 50 ist ein im wesentlichen U-förmiges Metallblechteil, in dem ein Bogenlaufschlitz 54 ausgebildet ist, der sich so öffnet, daß er mit seinen Rändern den Bogenziehbereich 44 im wesentlichen umgibt. Insbesondere ist der Bogenläufer 50 an dem ortsfesten Leiter 24 mit einem Basisteil 56 befestigt, das einer der Schenkel des U ist. Der andere Schenkel des U bzw. ein Bogenläuferabschnitt 58 ist mit einem Bügel 60 in vorbestimmter Lage verbunden und daran abgestützt, wobei der Bogenlaufschlitz 54 etwas unterhalb des Niveaus der Oberseite des ortsfesten Schaltstücks 36 liegt, so daß der Schlitz 54 den Bogenziehbereich 44 im wesentlichen umgibt, wie die Fig. 6-9 zeigen. Aus diesen Figuren ist ferner ersichtlich, daß dann, wenn die Schaltstücke 36 und 40 die Schließstellung entsprechend Fig. 7 einnehmen, das bewegliche Schaltstück 40 an dem ortsfesten Schaltstück 36 anliegt und im wesentlichen auf demselben Niveau wie der Bogenläufer 50 liegt. Wenn das bewegliche Schaltstück 40 beginnt, sich vom ortsfesten Schaltstück 36 zu lösen (Fig. 8), bildet sich ein Lichtbogen A zwischen den Schaltstücken 36 und 40 aus, und der Bogen A geht durch den Bogenläuferschlitz 54 und ist von diesem umgeben. Die Entfernung zwischen dem Bogen A und dem Rand des Schlitzes 54 ist somit ausreichend gering, so daß die Schenkel des Bogens A unmittelbar auf den Bogenläufer 50 und das Horn 42 übertragen und dann zur Spitze des Horns 42 und zur Spitze des Bogenläufers 50 getrieben wird (Fig. 9). Anschließend wird der

- νο -

Bogen A weiter zum Bogenlöscher 16 (Fig. 6) übertragen,! wo er gelöscht wird, und das Lichtbogengas wird aus dem Isoliergehäuse 2 durch eine Abzugsöffnung 3 abgezogen.

Das Horn 42 am Vorderende des beweglichen Kontaktarms 38 kann einen kurzen abwärts weisenden Vorsprung 60 tragen. Dieser Vorsprung 60 gewährleistet, daß der Lichtbogen A schnell aus der Position zwischen den voneinander getrennten Schaltstücken 36 und 40 in die Position zwischen dem Vorsprung 60 und dem Bogenläufer 50 übertragen wird (Fig. 11), wodurch der Verschleiß des beweglichen Schaltstücks 40 weiter verringert wird.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform der ortsfesten Kontakteinheit, wobei ein U-förmiger Bogenläufer 64 mit einem Bogenlaufschlitz 66 an einer Oberseite eines geraden ortsfesten Leiters 54 starr befestigt ist.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine Abwandlung der ortsfesten Kontakteinheit, die sich von der Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13 nur hinsichtlich der Position unterscheidet, in der der untere Schenkel des Bogenläufers 70, der einen Bogenlaufschlitz 72 aufweist, an dem ortsfesten Leiter 66 befestigt ist.

Die Fig. 16-19 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der ein Bogenläufer 74, in dem ein Bogenlaufschlitz 76 ausgebildet ist und der den Bogenläufern 64 und 70 nach den Fig. 12-15 ähnlich ist, an der Oberseite eines geraden ortsfesten Leiters 78 befestigt ist. Das ortsfeste Schaltstück 36 ist ebenfalls an der Oberseite des ortsfesten Leiters 78 befestigt. Wie die Figuren zeigen, ist das ortsfeste Schaltstück 36 dieser Ausführungsform außerhalb des Bogenlaufschlitzes 76 des Bogenläufers 74 so positioniert, daß das bewegliche Schaltstück 42 des beweglichen Kontaktarms 38 auch dann vollständig außerhalb des Bogenlaufschlitzes 76 liegt, wenn sich der bewegliche Kontaktarm 38 in seiner Kontakschließstellung nach Fig. 17

befindet. Allerdings ist das Horn 42 am Vorderende des beweglichen Kontaktarms 38 in der Kontaktschließstellung teilweise in dem Bogenlaufschlitz 76 aufgenommen (Fig. 17). Somit wird unmittelbar nach der Trennung der Schaltstücke 36 und 40 und dem Ziehen eines Lichtbogens A zwischen beiden (Fig. 18) der Bogen A schnell aus dem Bogenziehbereich 44 zwischen den getrennten Schaltstücken 36 und 40 in die Position überführt, in der er das Horn 42 und den Bogenlaufschlitz 74 überbrückt (Fig. 18). Danach wird der Bogen weiter gezogen, während der bewegliche Kontaktarm 38 im Gegenuhrzeigersinn in die Kontaktoffenstellung geschwenkt wird (Fig. 19), und schließlich wird der Bogen vom Bogenlöscher 18 gekühlt und gelöscht.

Die Fig. 20-23 zeigen eine weitere Ausführungsform der ortsfesten Kontakteinheit. Dabei hat ein Bogenläufer 80 im wesentlichen U-Konfiguration ähnlich dem Bogenläufer 50 von Fig. 6, unterscheidet sich von diesem jedoch dadurch, daß der Bogenlaufschlitz 82 des Bogenläufers 80 eine Bogenubertragungslasche 84 aufweist, die von dem Bügelabschnitt des im wesentlichen ü-förmigen BogenlaufSchlitzes 82 nach unten vorsteht und unmittelbar vor Erreichen der Oberseite des ortsfesten Leiters 78 endet. Dabei befindet sich das ortsfeste Schaltstück 36 vollständig innerhalb des BogenlaufSchlitzes 82, und das bewegliche Schaltstück 40 sowie das Horn 42 des beweglichen Kontaktarms 38 sind in der Kontaktschließstellung nach Fig. 22 ebenfalls in dem Bogenlaufschlitz 82 aufgenommen. Wenn im Bogenziehbereich bei Trennung des beweglichen Schaltstücks 40 von dem ortsfesten Schaltstück 36 ein Lichtbogen A gezogen wird, wird um den Bogenziehbereich heißes Lichtbogengas erzeugt, das elektrisch leitend ist, und füllt den Bereich zwischen dem Horn 42 des beweglichen Kontaktarms 38 und der übertragungslasche 84 des Bogenläufers 80 aus, so daß in diesem Bereich ein dielektrischer Durchschlag erfolgt. Bei dieser Ausführungsform wird der dielektrische Durchschlag durch die Bogenubertragungslasche 84 unterstützt, die eine relativ große Bogenübejtragungsflache bildet. Wie Fig. 23 zeigt, wird daher ein zwischen dem ortsfesten und dem beweg-

lichen Schaltstück 36 und 40 erzeugter Lichtbogen A schnell zu dem Bereich zwischen der Bogenübertragungslasche 84 unjd dem Horn 42 am Vorderende des beweglichen Kontaktarms 38 übertragen. Somit wird der Verschleiß des Kontaktmaterials der Schaltstücke 36 und 40 erheblich verringert.

Die Fig. 24 und 25 zeigen eine Abwandlung der Ausführungsform nach den Fig. 20-23. Dabei weist ein Bogenläufer 86 eine Bogenübertragungslasche 88 auf, die sich nach oben in die Nähe des Horns 42 aus dem Bügelabschnitt eines im wesentlichen U-förmigen BogenlaufSchlitzes 90 erstreckt. Die Bogenübertragungslasche 88 wirkt im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Bogenübertragungslasche 84 der Ausführungsform nach den Fig. 20-23.

Die Fig. 26-30 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der der Kontaktarm 78, an dem das ortsfeste Schaltstück 36 angeordnet ist, einen Bogenläufer 94 aufweist, in dem ein Bogenlauf schlitz 96 ähnlich dem Schlitz 54 von Fig. 6 ausgebildet ist. Ferner weist der Bogenläufer eine Bogenübertragungslasche 98 auf, die sich vom Vorderende des Bogenläufers 94 damit einstückig nach oben zu den Bogenlöschplatten 16 erstreckt. Wie die Fig. 28-30 am besten zeigen, sind sowohl das bewegliche Schaltstück 40 als auch das ortsfeste Schaltstück 36 innerhalb des BogenlaufSchlitzes 96 in der Kontaktschließstellung nach Fig. 28 positioniert. Wenn die Schaltstücke 36 und 40 getrennt werden, wird im Bogenziehbereich 44 zwischen den getrennten Schaltstücken 36 und 40 ein Lichtbogen A gezogen und schnell in die Position zwischen dem Horn 42 des Kontaktarms 38 und dem Bügelabschnitt des ü-förmigen Bogenlaufschlitzes 96 des Bogenläufers 94 übertragen (Fig. 29). Während der Kontaktarm 38 weiter verschwenkt wird, wird der Bogen A zu den Bogenlöschplatten 16 getrieben und verläuft von der Bogenübertragungslasche 98 des Bogenläufers 94 zum Horn 42 durch die Bogenlöschplatten 16 nach Fig. 30, wodurch mehrere hintereinanderliegende Lichtbogenpunkte gebildet werden; dies ist

ein wesentliches Element zur Unterhaltung einer guten Bogenlöschfähigkeit beim Nulldurchgang des Stroms, wodurch der Lichtbogen A schnell gelöscht wird.

Fig. 31 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach den Fig. 27-30. Es ist ersichtlich, daß eine Bogenübertragungslasche 100 gegenüber der Bogenübertragungslasche 98 des vorhergehenden Ausführungsbeispiels schmaler ist. Diese Ausbildung wirkt in gleicher Weise wie diejenige nach den Fig. 27-30.

Die Fig. 32-36 zeigen eine andere Ausführungsform, bei der ein Bogenläufer 104 eine Bogenübertragungslasche 106 aufweist, die sich vom Bügelabschnitt des im wesentlichen U-förmigen BogenlaufSchlitzes 108 nach unten erstreckt. Die Bogenübertragungslasche 106 verläuft zum ortsfesten Leiter 78, wo ihr Vorderende 110 mit dessen Oberseite durch einen Niet 112 od. dgl. elektrisch verbunden und daran befestigt ist. Wenn der Kontaktarm 38 aus der Kontaktschließstellung nach Fig. 34 geschwenkt wird und die Schaltstücke 36 und 40 trennt, wird zwischen den getrennten Schaltstücken 36 und 40 ein Lichtbogen A gezogen. Dieser wird zu der Position zwischen dem Horn 42 des beweglichen Kontaktarms 38 und dem ünterende 110 der Bogenübertragungslasche 106 übertragen (Fig. 35). Zu diesem Zeitpunkt erscheint am unteren Teil der Bogenübertragungslasche 106 ein elektrischer Strom I-, da das ünterende 110 der Lasche 106 mit dem ortsfesten Leiter 78 elektrisch verbunden ist. Dieser Strom I- erzeugt eine elektromagnetische Kraft F, die auf den Lichtbogen A in der durch einen Pfeil F in Fig. bezeichneten Richtung wirkt, so daß der Bogen A zu der Position von Fig. 36 getrieben wird, in der die Kontaktoffenstellung gezeigt ist. Der Bogen A wird weiter zu den Bogenlöschplatten (in Fig. 36 nicht gezeigt) getrieben und beim Nulldurchgang des Stroms dort gelöscht.

Aus din Fig. 37-39, di>© eine weitere Ausführungsform der ortsfesten Kontaktgruppe zeigen, ist ersichtlich, daß ein orts-

fester Leiter 120 U-förmig so gebogen'ist, daß ein kürzerer Schenkel 122 parallel zu dem beweglichen Schaltstück 3& und entgegengesetzt zu diesem verläuft, wenn das bewegliche Schaltstück 38 die Kontaktschließstellung nach Fig. 38 einnimmt. Dabei ist das ortsfeste Schaltstück 36 am kürzeren Schenkel 122 des U befestigt. Ferner ist ersichtlich, daß ein U-förmiger Bogenläufer 124, in dem ein Bogenlaufschlitz 126 ausgebildet ist, mit irgendeinem geeigneten Befestigungselement, z. B. einem Niet 128, derart befestigt ist, daß sowohl das bewegliche als auch das ortsfeste Schaltstück 40 und 36 sowie das Horn 42 des beweglichen Kontaktarms 38 in dem Bogenlauf schlitz 126 aufgenommen sind, wenn der bewegliche Kontaktarm 38 die Kontaktschließstellung von Fig. 38 einnimmt. Wenn das bewegliche Schaltstück 40 vom ortsfesten Schaltstück 36 getrennt wird, wird ein Lichtbogen A zwischen beiden Schaltstücken 36 und 40 gezogen und sofort zu der Position von Fig. 39 zwischen dem Horn 42 und dem Bogenläufer 124 übertragen, wenn der bewegliche Kontaktarm 38 in die Kontaktoffenstellung schwenkt. Da der durch den parallelen kürzeren Schenkel 122 des U-förmigen ortsfesten Leiters 120 fließende elektrische Strom bei dieser Ausführungsform eine elektromagnetische Antriebskraft auf den zwischen den getrennten Schaltstücken 36 und 40 gezogenen Lichtbogen A ausübt, wird der Bogen aus der Position zwischen den Schaltstücken 36 und 40 in die Position von Fig. 39 und weiter zum Bogenlöscher, z. B. entsprechend Fig. 5, übertragen.

Fig. 40 zeigt eine weitere Abwandlung der ortsfesten Kontakteinheit, wobei ein U-förmiger ortsfester Leiter 130, der an seinem kürzeren Schenkel 132 das ortsfeste Schaltstück 36 trägt, einen Bogenläufer 134 aufweist. Der Bogenläufer 134 hat im wesentlichen Z-Konfiguration oder Fahrtreppenform insofern, als er einen oberen horizontalen Abschnitt 136 und einen unteren horizontalen Abschnitt 138 sowie einen schrägen Zwischenabschnitt 140 aufweist. Im schrägen Zwischenabschnitt ist ein Bogenlaufschlitz 142 ausgebildet, so daß wenigstens entweder das Horn (etwa das Horn 42 von Fig. 39) oder das

bewegliche Schaltstück (etwa das Schaltstück 36 von Fig. 39) in der Kontaktschließstellung im Bogenlaufschlitz 142 aufgenommen ist. Diese Anordnung wirkt in gleicher Weise wie diejenige nach den Fig. 37-39.

Die Fig. 41-46 zeigen verschiedene Abwandlungen der den Bogenlöscher bildenden Bogenlöschplatten, die zusammen mit den verschiedenen ortsfesten Leitereinheiten gemäß der Erfindung verwendbar sind. Nach den Fig. 41 und 42 weist eine Bogenlöschplatte 140, die aus einem Blech aus Magnetwerkstoff besteht/ einen im wesentlichen U-förmigen Bogenlöschschlitz auf. Dieser besteht aus zwei schmaleren spitzen Einkerbungen 144 an den Ecken bzw. den Abschnitten zwischen zwei Schenkeln 146 und dem Bügel 148 des U des Bogenloschschlitzes 142. Eine oder mehrere Bogenlöschplatten 140 werden über dem Bogenläufer, z. B. dem Bogenläufer 50 nach den Fig. 5-11/ deckungsgleich mit diesem angeordnet (Fig. 42). In bekannter Weise können zwei oder mehr Bogenlöschplatten 140 in jeweils vorbestimmtem Abstand voneinander ubereinandergestapelt werden unter Bildung eines Bogenlöschers, etwa des Bogenlöschers 16 nach Fig. 5. Bei dieser Anordnung wird der Lichtbogen in die schmaleren Einkerbungen 144 gezogen und ausreichend weit verlängert.

Nach Fig. 43 weist eine Bogenlöschplatte 150 einen im wesentlichen U-förmigen Bogenlöschschlitz 152 mit einer einzigen mittigen schmäleren spitzen Einkerbung 154 auf, die am Bügel 156 des ü des Schlitzes 152 offen ist. Diese spitze Einkerbung 154 wirkt in ähnlicher Weise wie die Einkerbungen nach den Fig. 41 und 42.

Nach Fig. 44 ist eine Bogenlöschplatte 160 mit einem im wesentlichen U-förmigen Bogenlöschschlitz 162 mit einer einzigen spitzen Einkerbung 164 ausgebildet. Dabei ist zu beachten, daß die schmalere Einkerbung 164 abwechselnd an der jeweils anderen Ecke des U des Bogenloschschlitzes 162 angeordnet ist. D. h., die Lage der schmaleren Einkerbung 164 ist derart, daß

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bei übereinandergestapelten Bogenlöschplatten 160 unter Bildung eines Bogenlöschers, etwa des Bogenlöschers 18, d^r in die schmale Einkerbung 164 gezogene Lichtbogen A Zickzackform entsprechend Fig. 46 erhält. Bei dieser Anordnung wird der Lichtbogen A durch den Bogenlöscher 18 ausreichend weit verlängert und gelöscht, und selbst ein kleiner Strom kann in wirksamer Weise unterbrochen werden.

Leerseite -

Claims (21)

1. Patentansprüche

   - einen das ortsfeste Schaltstück tragenden ortsfesten Leiter;

   - einen das bewegliche Schaltstück tragenden beweglichen Kontaktarm;

   - eine Betätigungsvorrichtung, die den beweglichen Kontaktarm aufgrund eines durch den Trennschalter fließenden Überstroms zwischen einer Kontaktschließ- und einer Kontaktoffenstellung bewegt, wobei das ortsfeste und das bewegliche Schaltstück zwischen sich einen Bogenziehbereich bilden, in dem
   ein Lichtbogen erzeugt wird, wenn die Schaltstücke getrennt werden;

   - einen Bogenlöscher, bestehend aus mehreren Bogenlöschplatten, die dem Bogenziehbereich zugewandt sind und den Lichtbogen kühlen und löschen;

   - ein an dem beweglichen Kontaktarm angeordnetes Horn, auf das einer der Schenkel des Lichtbogens von dem*beweglichen Schaltstück übertragbar ist; und

   - einen Bogenläufer, der auf dem ortsfesten Leiter befestigt ist und auf den der andere Schenkel des Lichtbogens von dem ortsfesten Schaltstück übertragbar ist;

   dadurch gekennzeichnet,

   - daß in dem Bogenläufer (50) ein Bogenlaufschlitz (54) ausgebildet ist, der sich so öffnet, daß er den Bogenziehbereich (44) im wesentlichen umgibt; und

   - daß der Bogenläufer (50) und das ortsfeste Schaltstück (36) so positioniert sind, daß wenigstens entweder das bewegliche Schaltstück (40) oder das Horn (42) des beweglichen Kontaktarms (38) innerhalb des BogenlaufSchlitzes (54) des Bogenläufers (50) liegt, wenn sich die Schaltstücke (36, 40) in der Schließstellung befinden.
2. 2. Trennschalter nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das bewegliche Schaltstück (40) als auch das Horn (42) innerhalb des Bogenlaufschlitzes liegen, wenn sich die Schaltstücke (36, 40) in der Schließstellung befinden.
3. 3. Trennschalter nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß nur das Horn (42) innerhalb des Bogenlaufschlitzes (76) liegt, wenn sich die Schaltstücke (36, 40) in der Schließstellung befinden.
4. 4. Trennschalter nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenläufer (50; 80) ein zu U-Form gebogenes Metallblech und der Bogenlaufschlitz (54; 82) ein Ausschnitt am Bügelabschnitt des U ist, wobei einer der Schenkel des U mit dem ortsfesten Leiter (24; 78) starr verbunden ist.
5. 5. Trennschalter nach Anspruch 4, ", dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenläufer eine Bogenubertragungslasche (84; 88; 98; 100; 106) aufweist, auf die der Lichtbogen übertragbar ist.
6. 6. Trennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenubertragungslasche (84) von einem Ende des Bogenlaufschlitzes (82) zum ortsfesten Leiter (78) angrenzend an das ortsfeste Schaltstück (36) verläuft.
7. 7. Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dsa Vorderende (110) der Bogenubertragungslasche (106) mit dem ortsfesten Leiter (78) verbünden ist.
8. 8. Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderende der Bogenubertragungslasche (84) vor Erreichen des ortsfesten Leiters (78) endet.
9. 9. Trennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenubertragungslasche (88) von einem Ende des Bogenlaufschlitzes (90) ausgehend vom ortsfesten Leiter (78) weg verläuft.
10. 10. Trennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenubertragungslasche (98) vom Vorderende des Bogenläufers (94) zum Bogenlöscher (16) verläuft.
11. 11. Trennschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Bogenubertragungslasche (98) im wesentlichen gleich der Breite des Vorderendes des Bogenläufers (94) ist.
12. 12. Trennschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Bogenübertragungslasche (84; 88; 100; 106) schmaler als das Vorderende des Bogenläufers ist.
13. 13. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Leiter ein U-förmiger unbiegsamer Leiter (130) ist, auf dessen einem Ü-Schenkel (132) das ortsfeste Schaltstück (36) angeordnet ist, wobei dieser ü-Schenkel (132) mit dem ortsfesten Schaltstück parallel und entgegengesetzt zu dem beweglichen Kontaktarm (38) verläuft, wenn sich der bewegliche Kontaktarm in der Schließstellung befindet.
14. 14. Trennschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenläufer (50; 70; 80; 86; 94; 104; 124) ein im wesentlichen zu U-Form gebogenes Metallblech ist und der Bogenlaufschlitz (54; 72; 82; 90; 96; 108; 126) ein Ausschnitt am Bügelabschnitt des U ist, wobei einer der U-Schenkel mit dem ortsfesten Leiter (24; 78) starr verbunden ist.
15. 15. Trennschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenläufer (134) ein im wesentlichen zu Z-Form gebogenes Metallblech, der Bogenlaufschlitz (142) ein Ausschnitt am schrägen Zwischenschenkel (140) des Z und einer (138) der horizontalen Schenkel (136, 138) des Z mit dem ortsfesten Leiter (130) starr verbunden ist.
16. 16. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Bogenlöschplatte (140; 150; 160) ein im wesentlichen U-förmiger Bogenloschschlitz ausgebildet ist, der sich zum Bcgenziehbereich öffnet.
17. 17. Trennschalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenloschplatten (150) eine schmalere Einkerbung (154) aufweisen, die am Bügelabschnitt des ü des Bogenloschschlitzes (152) offen ist.
18. 18. Trennschalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenloschplatten (140) eine schmalere Einkerbung (144) aufweisen, die an jeder Ecke des Bügelabschnitts des U des Bogenloschschlitzes (142) offen ist.
19. 19. Trennschalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenloschplatten (160) eine schmalere Einkerbung (164) aufweisen, die abwechselnd jeweils an einer Ecke des Bügelabschnitts des U des Bogenloschschlitzes (162) offen ist.
20. 20. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Horn (42) eine über das bewegliche Schaltstück (40) hinausgehende Verlängerung des beweglichen Kontaktarms (38) ist.
21. 21. Trennschalter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verlängerung (42) des beweglichen Kontaktarms (38) ein zum ortsfesten Leiter (24) hin vorstehender Vorsprung (60) ausgebildet ist.