DE3750215T2

DE3750215T2 - Schalter.

Info

Publication number: DE3750215T2
Application number: DE3750215T
Authority: DE
Inventors: Harumi Mitsubishi Denki Hiraki; Shigeru Mitsubishi Denk Masuda; Teijiro Mitsubishi Denki Mori; Shizutaka Mitsubishi Nishizako; Syunichi Mitsubishi Denk Sutoh; Tokio Mitsubishi Denk Tateishi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1994-11-10
Anticipated expiration: 2007-05-29
Also published as: WO1987007427A1; EP0269750B1; KR880701451A; DE3750215D1; EP0269750A1; EP0269750A4; KR910000071B1; US5003137A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter gemäß dem einleitenden Teil von Anspruch 1; d. h. einen Schalter zum Durchlassen und Sperren eines elektrischen Stromes, der einen Lichtbogenlöschungs-Mechanismus hat.

HINTERGRUNDTECHNIK

Schalter für elektrische Schaltungen werden auf verschiedenen Gebieten verwendet. Als herkömmliche Schalter sind solche bekannt, die beispielsweise in der Beschreibung der US-A-4477704, der US-A-4521655 usw. vorgeschlagen sind.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Schalters. In der Fig. 1 bezeichnet eine Bezugsziffer 1 einen Paßblock, der aus einem Kunstharz gebildet ist, eine Ziffer 2 bezeichnet einen festen Eisenkern, gebildet aus Siliziumstahlplatten auf dem Paßblock, eine Ziffer 3 bezeichnet einen bewegbaren Eisenkern, der aus denselben Siliziumstahlplatten gebildet ist, der gegenüber dem festen Eisenkern 2 angeordnet ist, eine Ziffer 4 bezeichnet eine Betreiberspule, um eine treibende Kraft aufzugeben, um den bewegbaren Eisenkern 3 an den festen Eisenkern 2 gegen eine Auslösefeder (nicht gezeigt) anzuziehen, und eine Ziffer 5 bezeichnet eine Querstrebe mit einem rechteckigen Fenster 2, die aus einem Kunstharz gebildet ist und an ihrem unteren Ende den bewegbaren Eisenkern 3 trägt.
Eine Ziffer 6 bezeichnet ein bewegliches Schütz, das in das rechteckige Fenster der Querstrebe 5 eingesetzt ist und durch eine Druckfeder 7 gehalten wird, eine Ziffer 6A bezeichnet einen beweglichen Kontakt, der auf dem beweglichen Schütz vorgesehen ist, eine Ziffer 6B bezeichnet eine Schutzarmatur, die an dem Ende des beweglichen Schützes 6 vorgesehen ist, eine Ziffer 8 bezeichnet ein festes Schütz, das dem beweglichen Schütz 6 zugewandt ist, um einen elektrischen Strom einzuspeisen, eine Ziffer 8A bezeichnet einen festen Kontakt, der auf dem festen Schütz 8 vorgesehen ist, und eine Ziffer 8B bezeichnet einen Anschlußabschnitt des festen Schützes 8.
Die Schutzarmatur 6B kann einstückig mit dem beweglichen Schütz 6 ausgebildet sein.
Eine Ziffer 9 bezeichnet eine Schraube für den Anschlußteil, um den Hauptkörper eines elektromagnetischen Schützes mit einer äußeren elektrischen Schaltung zu verbinden, eine Ziffer 10 bezeichnet eine Basis, an die das feste Schütz 8 angepaßt ist, und eine Ziffer 11 bezeichnet eine Abdeckung zum Überdecken der oberen Fläche des elektromagnetischen Schützes, bei der Lichtbogenlöschung-Metallplatten 13, hergestellt aus einer magnetischen Substanz, vorgesehen sind, um einen Lichtbogen 12 auszulöschen, der zwischen dem festen Kontakt 8A und dem beweglichen Kontakt 6A erzeugt worden ist. Die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 sind vielstufig vertikal angeordnet, mit vorbestimmten Abständen, parallel zueinander und oberhalb des festen Schützes 8, so daß sie dem beweglichen Schütz 6 zugewandt sind.
Eine Ziffer 15 bezeichnet eine Kommutierungsplatte, die oberhalb des beweglichen Schützes 6 vorgesehen ist. In Fig. 1 ist nur der rechte Abschnitt von der Mittellinie aus des Schalters im Querschnitt gezeigt, da der rechte und der linke Abschnitt symmetrisch sind.
Der Schalter hat den oben beschriebenen Aufbau. Wenn demgemäß die Betreiberspule 4 des elektromagnetischen Schützes inaktiv gemacht wird, wird der bewegbare Eisenkern 3 von dem festen Eisenkern mittels der Auslösefeder getrennt, obwohl dies nicht in den Figuren gezeigt ist.
Demgemäß ist die Querstrebe 5 als ein Stator vorgesehen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, und der feste Kontakt 8A ist von dem beweglichen Kontakt 6A getrennt, um somit den Bogen 12 dazwischen zu erzeugen.
Der Bogen 12 bildet sich aus, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Er wird nämlich an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gezogen; er wird zu einem Lichtbogen 12A gestreckt; nimmt dann nacheinander die Form eines Lichtbogens 12B und eines Lichtbogens 12C an; das Bein des Lichtbogens 12C auf der Schutzarmatur 6B wird auf die Kommutierungsplatte 15 übertragen; der Lichtbogen 12 nimmt schließlich die Form eines Lichtbogens 12D an; und er wird von den Lichtbogenlöschungs- Metallplatten 13 gekühlt und gelöscht.
Bei dem herkömmlichen Schalter mit dem oben genannten Aufbau und der Betriebsweise sind die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 der magnetischen Substanz von einer Stelle entfernt angeordnet, wo der Lichtbogen im Anfangszustand erzeugt wird. Demgemäß gab es eine Tendenz dahingehend, daß die ansteigende Geschwindigkeit einer Lichtbogenspannung in der Anfangsstufe 5 gering ist. Daher ist das Strombegrenzungsvermögen schlecht, mit dem Ergebnis, daß die Lichtbogenenergie groß wird, und das Unterbrechungsvermögen ist auch schlecht.
Eine Lichtbogenlöscheinrichtung gemäß dem einleitenden Teil von Anspruch 1 ist aus der DE-A 1 926 355 bekannt. Die in diesem Dokument beschriebene Lichtbogenlöschungs-Kammer umfaßt eine Vielzahl von Lichtbogenlöschungs-Metallplatten, die mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen und parallel zu einem festen Schütz angeordnet sind. Jede der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten hat ein Ende, das sich in einer Richtung auf das bewegliche Schütz zu erstreckt, wobei das eine Ende eine darin ausgebildete Ausnehmung hat, so daß der bewegliche Kontakt dadurch bewegbar ist.
Weiterhin beschreibt die US-A-1,963,643 eine Lichtbogenlöschungs-Unterbrechungsschaltung mit einer Vielzahl von Lichtbogenlöschungs-Metallplatten. Jede dieser Lichtbogenlöschungs-Metallplatten hat Beinendabschnitte, die sich in die Richtung des beweglichen Schützes erstrecken, wobei sich einige von ihnen über eine senkrechte Linie des gegenseitigen Kontaktes zwischen dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt erstrecken.
In einem Fall jedoch, in dem ein Lichtbogen an einer Position erzeugt wird, die von der Mittellinie der Beinabschnitte der Platten abweicht, erfährt der Lichtbogen eine Kraft, so daß er in Richtung auf diese Beinabschnitte getrieben wird. In diesem Fall wird der Lichtbogen an den Beinabschnitten der Lichtbogenlöschungs-Platten gekühlt, wo sie nur eine geringe Wärmekapazität haben. Demgemäß kann der Lichtbogen nicht ausreichend gekühlt werden. Im Ergebnis ist der Wirkungsgrad bei der Stromunterbrechung des Schalters nicht befriedigend.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Probleme auszuschalten und einen Schalter zur Verfügung zu stellen, der ein ausgezeichnetes Strombegrenzungsvermögen und Stromunterbrechungsvermögen hat.
Die vorliegende Erfindung stellt daher einen Schalter zur Verfügung, der die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtbogen schnell an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten nahe dem festen Schütz oder der Kommutierungsplatte angezogen, um somit die ansteigende Geschwindigkeit einer anfänglichen Lichtbogenspannung oder einer Lichtbogenspannung zu erhöhen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Teiles eines Schalters als eine vorbekannte Technik;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles des Schalters, um den Lichtbogenlöschbetrieb zu veranschaulichen;
Fig. 3 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine erste Ausführungsform des Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist eine Draufsicht, die einen Bezug einer Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zu einem festen Schütz zeigt;
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen wichtigen Teil einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht des festen Schützes mit einem Teil, der gemäß der vorliegenden Erfindung modifiziert ist;
Fig. 8 und 9 sind jeweils Querschnittsansichten weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 bis 12 sind jeweils Querschnittsansichten weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht eines Teiles eines beweglichen Schützes als ein Beispiel, in dem eine Verbesserung gemäß der vorliegenden Erfindung hinzugefügt worden ist;
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 15 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Form einer Schutzarmatur geändert ist;
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform zum Veranschaulichen der Betriebsweise der Lichtbogenlöschung;
Fig. 17 ist ein Diagramm, das in Einzelheiten die Betriebsweise der Ausführungsform zeigt, die in der Fig. 16 gezeigt ist;
Fig. 18a ist eine Ansicht, die die Form einer Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt;
Fig. 18b ist eine Ansicht, die die Form einer weiteren Ausführungsform der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt;
Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform zum Veranschaulichen der Lichtbogenlöschungsoperation;
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform zum Veranschaulichen der Lichtbogenlöschungsoperation;
Fig. 21 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 22 ist ein Diagramm, das eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 23 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 23 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 25 ist eine Draufsicht, die einen Bezug einer Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zu einem festen Schütz zeigt;
Fig. 26 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 27 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform, bei der ein teilweise verbessertes festes Schütz verwendet wird;
Fig. 28 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform;
Fig. 29 ist eine Seitenansicht, die ein wichtiges Teil einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 30 ist eine Draufsicht des wichtigen Teiles;
Fig. 31 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 32 ist eine perspektivische Ansicht der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte, die in der Fig. 31 gezeigt ist;
Fig. 33 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform zeigt;
Fig. 34 ist eine Draufsicht, die einen Bezug einer Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zu einem festen Schütz zeigt;
Fig. 35 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um den Lichtbogenlöschungsbetrieb zu veranschaulichen;
Fig. 36 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Isolierplatte zeigt, welche für die Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 37 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 38 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 39 ist eine perspektivische Ansicht, die eine isolierende Platte zeigt, welche für die Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 40 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 41 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 42 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 43 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 44 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 45 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Teiles der Kommutierungsplatte, um den Aufbau eines Lichtbogens zu veranschaulichen;
Fig. 46 und 47 sind jeweils Querschnittsansichten, die weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 48 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 49 ist ein Schaubild, das die Betriebsweise der in Fig. 48 gezeigten Ausführungsform zeigt;
Fig. 50a ist ein Schaubild, das die Form einer Ausführungsform der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt;
Fig. 50b ist ein Schaubild, das die Form einer weiteren Ausführungsform der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt;
Fig. 51 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 52 zeigt eine Ansicht von unten bzw. eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Kommutierungsplatte der vorliegenden Erfindung;
Fig. 53 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation in dem Fall zu veranschaulichen, daß die Kommutierungsplatte in der Fig. 52 verwendet wird;
Fig. 54a und 54b sind jeweils Ansichten von unten, die jeweils weitere Ausführungsformen der Kommutierungsplatte zeigen;
Fig. 55 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 56 ist eine perspektivische Ansicht, die die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt;
Fig. 57 ist eine perspektivische Ansicht, die die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte vor der Verbesserung zeigt;
Fig. 58 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 59 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt, an deren beiden Flächen isolierende Platten angebracht sind;
Fig. 60 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 61 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 62 ist eine perspektivische Ansicht der Isolierplatte, die für die oben genannte Ausführungsform benutzt wird;
Fig. 63 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 64 ist eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform, um eine Lichtbogenlöschungs-Metallplatte und die Wandfläche eines Gehäuses, um die Platte zu schützen, zeigt;
Fig. 65 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles der oben genannten Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 66 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschungsoperation zu veranschaulichen;
Fig. 67 ist eine perspektivische Ansicht der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte, die für die oben genannte Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 68 und 69 sind jeweils Querschnittsansichten eines wichtigen Teiles weiterer Ausführungsformen;
Fig. 70 und 71 sind jeweils perspektivische Ansichten eines festen Schützes gemäß weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 72 ist eine perspektivische Ansicht, die ein festes Schütz gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 73 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer Ausführungsform, bei der das in der Fig. 72 gezeigte feste Schütz verwendet wird,
Fig. 74 und 76 sind jeweils perspektivische Ansichten weiteren Ausführungsformen des festen Schützes gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 75 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform, bei der das feste Schütz, das in der Fig. 74 gezeigt ist, verwendet wird.

BESTE ART DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Da die Ausführungsformen dem herkömmlichen Schalter, der in der Fig. 1 gezeigt ist, ähnlich sind, werden nur unterschiedliche Punkte beschrieben werden. Der Aufbau in der Darstellung ist ähnlich zu dem, was in der Fig. 1 gezeigt ist, und daher wird die Beschreibung davon weggelassen.
Die Ausführungsformen der Lichtbogenlöschungs-Platten, die in den Fig. 16, 19, 20, 21, 24, 26, 27 und 28 und in den Fig. 31, 33, 35, 38, 44, 53, 55, 58, 61, 65, 66, 68, 69 und 73 gezeigt sind, dienen lediglich Erläuterungszwecken und bilden keinen Teil der Erfindung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt. Die Ausführungsform, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, unterscheidet sich von dem herkömmlichen Schalter, der in Fig. 1 gezeigt ist, darin, daß eine Lichtbogenlöschungs- Metallplatte 13g, die dem festen Schütz von mehreren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 am nächsten liegt, mit zwei Beinen 13ga versehen ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
In Fig. 3 wird ein Lichtbogen 12 erzeugt, wie es in der Figur gezeigt wird, wenn ein beweglicher Kontakt 6A von einem festen Kontakt 8A entfernt wird. Da ein magnetischer Fluß Φ um den Lichtbogen 12 gebildet wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, erfährt der Lichtbogen 12 eine Kraft in die Richtung, die durch eine Pfeilmarkierung F angegeben ist. Da jedoch die Beine 13ga in der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g vorgesehen sind, wird die Kraft F stark, und der Lichtbogen 12 wird leicht langgestreckt, wobei die Anstiegsgeschwindigkeit einer Lichtbogenspannung in der Anfangsstufe erhöht wird.
Bei der vorliegenden Erfindung nämlich wird die Anstiegsgeschwindigkeit eines Lichtbogenwiderstandes erhöht, um somit das Strombegrenzungsvermögen zu erhöhen. Somit bildet sich der Lichtbogen 12, der zwischen den beiden Kontakten erzeugt wird, in einer solchen Weise aus, die in Fig. 3 gezeigt ist, er nimmt die Form eines Bogens 12A in einer kurzen Zeit an; der Lichtbogen 12A wird an Lichtbogenlöschungs-Platten außer an die Platte 13g angezogen, um die Form eines Lichtbogens 12B und eines Lichtbogens 12C in Folge anzunehmen; und schließlich nimmt er die Form eines Lichtbogens 12D an, wobei währenddessen der Lichtbogen von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt und ausgelöscht wird.
Da somit das Treiben des Lichtbogens unmittelbar nach der Erzeugung des Lichtbogens und die Verschiebung des Lichtbogens aus dem Zustand des Lichtbogens 12C in den Zustand des Lichtbogens 12D auf befriedigende Weise durchgeführt wird, wird die Zeit für die Stromunterbrechung verkürzt. Auch wird das Strombegrenzungsvermögen erhöht, wie es zuvor beschrieben ist, wodurch Lichtbogenenergie zum Zeitpunkt der Stromunterbrechung abgesenkt wird, und daher ist es möglich, einen großen elektrischen Strom zu unterbrechen.
Bei der zuvor genannten Ausführungsform ist die Schutzarmatur 6B an dem Ende des beweglichen Schützes 6A angebracht, jedoch kann die Schutzarmatur 6B einstückig mit dem beweglichen Schütz 6A ausgebildet sein. Weiterhin kann die Schutzarmatur 6B weggelassen werden, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.
In dem Fall der Vorrichtung, die mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben ist, wird nur die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g, die dem festen Schütz 8 am nächsten liegt, zu dem oberen Teil des festen Kontaktes erstreckt. Jedoch ist es möglich, auf eine solche Weise zu bauen, daß eine Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13a, die der Kommutierungsplatte 15 am nächsten liegt, dieselbe Länge hat, wie eine Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13f, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist.
Die Lichtbogenlöschungsoperation einer Lichtbogenlöschungsstruktur in der Vorrichtung wird mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben werden. Der Lichtbogen 12 wird zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und dem festen Kontakt 8A auf dieselbe Weise gebildet, wie bei dem Schalter der obengenannten Ausführungsform. Der Lichtbogen 12 wird von der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13a, die aus einer magnetischen Substanz hergestellt ist, langgestreckt und angezogen, zusätzlich zu der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13f aus der magnetischen Substanz, damit er ein Lichtbogen 12A wird. Das Verhalten des Lichtbogens ist dasselbe, wie es zuvor beschrieben ist.
In diesem Fall kann die Schutzarmatur 6B weggelassen werden, und das feste Schütz 8 kann mit einer Lichtbogenschiene 14 versehen werden, wie es in Fig. 7 gezeigt ist.
Bei der Ausführungsform, die in Fig. 7 gezeigt ist, ist die Lichtbogenschiene 14, die zu einer umgekehrten L-Form gekrümmt ist, elektrisch mit dem Endabschnitt des festen Schützes 8 auf des Seite des festen Kontaktes 8A verbunden, und weiterhin ist ein gekerbter Abschnitt 14A in dem gekrümmten Abschnitt der Lichtbogenschiene 14 ausgebildet, so daß das bewegliche Schütz 6 hindurchläuft, um in Kontakt mit dem festen Kontakt 8A zu kommen.
Die Lichtbogenlöschungsstruktur der Vorrichtung wird mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben. Wenn der Lichtbogen 12 zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und dem festen Kontakt 8A erzeugt wird, so wird das untere Bein des Lichtbogens 12 auf dem festen Kontakt 8A leicht auf die Lichtbogenschiene 14 überführt, um die Form eines Lichtbogens 12A anzunehmen, da die Lichtbogenschiene 14 an einer höheren Stelle als der Oberfläche des festen Schützes 8 vorgesehen ist.
Wenn das untere Bein des Lichtbogens 12 auf die Lichtbogenschiene 14 übertragen wird, fließt ein elektrischer Strom in der Lichtbogenschiene 14 in die Richtung einer Pfeilmarkierung X in Fig. 8, so daß dem Lichtbogen 12A weiterhin in Richtung auf einen Endabschnitt 8B in dem festen Schütz gezwungen wird.
Das obere Bein des Bogens 12A wird von dem beweglichen Kontakt 6A zu dem Ende des beweglichen Schützes 6 übertragen, so daß es an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 angezogen wird, und das untere Bein wird auf der Lichtbogenschiene 12 durch eine Lichtbogenlöschungs-Platte 13c-13e unter den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 bewegt.
Dann wird das obere Bein des Lichtbogens 12B, das zu dem beweglichen Schütz 6 überführt worden ist, durch die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 getrieben, und es wird nach oben von einem magnetischen Feld getrieben, welches einen elektrischen Strom erzeugt, der in die Lichtbogenschiene 14 fließt, so daß der Lichtbogen von dem festen Schütz 6 zu der Schutzarmatur 6B überführt wird, um sich in Richtung auf den oberen Teil der Schutzarmatur 6B zu bewegen, um somit den oberen Endabschnitt der Schutzarmatur 6B zu erreichen.
Der Lichtbogen 12C, der von dem oberen Endabschnitt der Schutzarmatur 6B durch die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gestreckt worden ist, erreicht die Lichtbogenschiene 14 durch die Gesamtheit der Lichtbogenlöschungs-Platten 13a- 13e der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten.
Das obere Bein des Lichtbogens 12C wird auf die Kommutierungsplatte 15 überführt; es wird auf der Kommutierungsplatte 15 in Richtung nach außen bewegt (auf der rechten Seite in der Figur), und es durchquert die Gesamtheit der Lichtbogenlöschungs-Platten 13a-13e der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, um zu dem Lichtbogen 12D zu werden, der mit der Lichtbogenschiene 14 kommuniziert, und er wird ausgelöscht.
Somit wird, indem die Lichtbogenschiene vorgesehen wird, das Treiben des Lichtbogens 12 weiter beschleunigt, und demgemäß werden sowohl das Strombegrenzungsvermögen als auch das Stromunterbrechungsvermögen weiter erhöht. Bei der Vorrichtung, die mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben ist, wird nur die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13a, die dem festen Schütz 8 am nächsten liegt, zu dem oberen Abschnitt des festen Kontaktes erstreckt. Jedoch ist es möglich, so aufzubauen, daß die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13a dieselbe Länge hat wie die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13e, wie es in Fig. 9 gezeigt ist.
Die Lichtbogenlöschungsoperation ist im allgemeinen ähnlich zu der in Fig. 8. Es wird nämlich der Lichtbogen 12 von der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13a, zusätzlich zu der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13e aus der magnetischen Substanz angezogen. Demgemäß nimmt der Lichtbogen eine weite gestreckte Form an, um somit die Bewegung des Lichtbogens zu beschleunigen. Das nachfolgende Verhalten des Lichtbogens ist dasselbe wie zuvor beschrieben.
Eine weitere Ausführungsform wird mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben werden. Die Ausführungsform zeigt ein Beispiel, bei dem die Schutzarmatur 6B und die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 für einen Schalter verwendet werden, der ein festes Schütz 8 in der Form eines hat. Ein erzeugter Lichtbogen 12 wird nicht nur zu der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13f der magnetischen Substanz angezogen, sondern wird auch von einem magnetischen Feld getrieben, das durch einen elektrischen Strom gebildet wird, der in dem festen Kontakt 8 fließt (eine Pfeilmarkierung X in Fig. 10).
Demgemäß wird das untere Bein des Lichtbogens 12 leicht von dem festen Kontakt 8A zu dem festen Schütz überführt, um den Verschleiß des festen Kontaktes 8A zu verringern, und gleichzeitig wird eine Lichtbogenlebensdauer verkürzt, da der Lichtbogen 12 stark unter Druck gesetzt wird. Somit wird das Stromunterbrechungsvermögen weiter verbessert.
Fig. 11 zeigt eine Modifikation eines Teiles der Fig. 10, bei der die Länge der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13a nahe der Kommutierungsplatte 15 ebenso wie die der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13f, die nahe dem festen Schütz liegt, verlängert ist.
In diesem Fall kann dieselbe Funktion wie bei den zuvor genannten Ausführungsformen erwartet werden.
Die Fig. 12 und 13 zeigen den Fall, in dem die vorliegende Anwendung auf einen Schaltungsunterbrecher für eine Verdrahtung angewendet wird, bei dem eine Bezugsziffer 17 eine Schwenkwelle bezeichnet, und eine Ziffer 18 bezeichnet einen verdrillten Draht, über den das bewegliche Schütz 6 elektrisch mit der Kommutierungsplatte 15 verbunden ist. In diesem Fall kann dieselbe Funktion auf dieselbe Weise wie bei den zuvor genannten Ausführungsformen erreicht werden.
Aus den Fig. 12 und 13 ist es deutlich, daß die Funktion der vorliegenden Erfindung ohne die Lichtbogenschiene 14 erhalten werden kann.
Eine Ausführungsform, wie sie in Fig. 14 gezeigt ist, ist mit den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a und 13b versehen, die zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und der Kommutierungsplatte 15 angeordnet sind, die dieselbe Form haben, wie die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g, sie sind nämlich mit Beinen 13fa versehen, wie es durch eine Ziffer 13ga in Fig. 4 angegeben ist.
In dem Fall der Fig. 14 wird das Bein des Lichtbogens 12c, der sich von der Schutzarmatur 6B erstreckt, stark zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a, 13b der magnetischen Substanz angezogen; demgemäß ist die Anstiegsgeschwindigkeit einer Lichtbogenspannung beschleunigt, und das Strombegrenzungsvermögen und das Stromunterbrechungsvermögen werden verbessert.
Die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte mit den Beinen 13fa, die zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und der Kommutierungsplatte 15 liegt, kann eine einzige oder können mehrere sein.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen erstreckt sich die Schutzarmatur 6B unter einem rechten Winkel von dem Ende des beweglichen Schützes 6. Jedoch besteht keine Beschränkung darauf, daß sie sich unter rechtem Winkel erstreckt, wie es in Fig. 15 gezeigt ist.
Jede der Ausführungsformen ist unter der Annahme beschrieben worden, daß die vorliegende Erfindung auf ein elektromagnetisches Schütz oder einen Stromunterbrecher für eine Verdrahtung angewendet wird. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Luft-Schaltungsunterbrecher angewendet werden.
In Übereinstimmung mit dem Aufbau jeder der Ausführungsformen können sowohl das Stromunterbrechungsvermögen als auch das Strombegrenzungsvermögen verbessert werden.
Die Fig. 16 bis 18 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der eine Vielzahl von Lichtbogenlöschungs-Metallplatten, die zwischen die Kommutierungsplatte und das bewegliche Schütz gelegt sind, zu der Seite eines freien Raumes erstreckt sind, in dem das bewegliche Schütz bewegbar ist.
Es ist nämlich Fig. 16 eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um deren Lichtbogenlöschungsfunktion zu veranschaulichen; Fig. 17 ist ein Schaubild, das die Betriebsweise der Ausführungsform, wie sie in Fig. 16 in Einzelheiten gezeigt ist, zeigt; Fig. 18a ist ein Schaubild, das eine Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt; und Fig. 18b ist ein Schaubild, das eine Form unterschiedlich von der oben genannten Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt. In Fig. 16 bezeichnet eine Bezugsziffer 6 ein bewegliches Schütz, 6A bezeichnet einen beweglichen Kontakt, 8 bezeichnet ein festes Schütz, 8A bezeichnet einen festen Kontakt und 15 bezeichnet eine Kommutierungsplatte, die oberhalb des beweglichen Schützes 6 angeordnet ist. Eine Ziffer 13 bezeichnet Lichtbogenlöschungs-Metallplatten, die aus einer Vielzahl von Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a bis 13g bestehen, die mit vorbestimmten Abständen und parallel zu dem festen Schütz 8 und an der Seite des beweglichen Schützes 6 angeordnet sind. Unter den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 sind die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a bis 13d, die zwischen der Kommutierungsplatte 15 und dem beweglichen Schütz 6 liegen, jeweils mit einem Paar Beinen 13fa-13fd versehen, deren Enden zu dem Seitenabschnitt des Raumes verlängert sind, in dem das bewegliche Schütz 6 beweglich ist. Unter den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 sind die anderen Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13g und 13f, die zwischen dem beweglichen Schütz 6 und dem festen Kontakt 8 liegen, jeweils mit einem Paar kurzer Beine 13fe-13fg versehen, deren Endabschnitte nahe an den Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 reichen, wie es in Fig. 18a gezeigt ist. Fig. 18b zeigt eine Modifikation der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13g und 13f, die in Fig. 18a gezeigt sind, bei denen eine bergähnliche Erhebung 13h in der Mitte des Kantenabschnitts jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e und 13f gebildet ist.
Der Grund, warum die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e- 13g die kurzen Beine 13fe-13fg haben, ist, daß, wenn die längeren Beine 13fa, wie bei der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13a, gebildet werden, der Lichtbogen, der zwischen dem beweglichen und dem festen Kontakt 6a, 8a erzeugt wird, auf den Seitenteil der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten übertragen wird, wo er die thermische Zerstörung eines isolierenden Materials zwischen dem Lichtbogenlöschungswerten verursacht, was somit das Unvermögen des Unterbrechens oder den Funktionsverlust verursacht. Es wird nämlich ein Isolationswiderstand zwischen den Lichtbogenlöschungs-Platten Null, und es gibt einen Nachteil dahingehend, daß der Lichtbogen 12 nicht zur Kommutierungsplatte 15 überführt wird.
Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Schalter wird, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, ein Lichtbogen zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und dem festen Kontakt 8A erzeugt, wie es in Fig. 16 gezeigt ist. Ein magnetischer Fluß wird um den Bogen 12 erzeugt, und eine Kraft zwingt den Lichtbogen 12 in Richtung auf die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e und 13f, die aus der magnetischen Substanz hergestellt sind, so daß er die Form eines Lichtbogens 12A annimmt. Das obere Bein des Lichtbogens 12A wird von dem beweglichen Kontakt 6A zu dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 überführt, und der Lichtbogen 12 wird zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13d-13e gezogen, wo hingegen das untere Bein auf dem festen Schütz 8 bewegt wird, so daß er zu einem Lichtbogen 12B wird. Das obere Bein des Lichtbogens 12A, das zu dem beweglichen Schütz 6 überführt worden ist, bewirkt einen magnetischen Fluß Φ um den Beinabschnitt, der eine Kraft aufnimmt, wie sie durch eine Pfeilmarkierung F angegeben ist. Da die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13d jeweils mit Beinen 13fa-13fd versehen sind, die sich zu der Seite des beweglichen Schützes 6 erstrecken, ist die Kraft F so stark, daß der Lichtbogen 12B in die Richtung von F gezwungen wird und leicht in vertikaler Richtung gestreckt werden kann. Demgemäß ist eine Anstiegsgeschwindigkeit in der Lichtbogenspannung im Anfangsstadium schnell. Da nämlich die Anstiegsgeschwindigkeit eines Lichtbogenwiderstandes schnell wird, wird das Strombegrenzungsvermögen verbessert. Wenn somit der Lichtbogen 12B in die F-Richtung gezwungen wird und das obere Bein des Lichtbogens 12B nach oben verlängert wird, wird der Lichtbogen von dem beweglichen Schütz 6 zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13b, 13c überführt, so daß er zu einem Lichtbogen 12C wird. Der Lichtbogen 12C erreicht das feste Schütz 8 über die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13d-13g. Dann wird das obere Bein des Lichtbogens 12C auf der Kommutierungsplatte 15 in Richtung nach außen bewegt (nach rechts in der Figur), über die Löschungs-Metallplatte 13a; danach durchquert der Lichtbogen 12 alle Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13g, die die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 bilden; und schließlich wird er zu einem Lichtbogen 12D, der mit dem festen Schütz 8 kommuniziert, so daß er ausgelöscht wird. Wie oben beschrieben, da die Vielzahl der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a- 13d, die zwischen der Kommutierungsplatte 15 und dem beweglichen Schütz 6 liegen, jeweils mit Beinen 13fa-13fd versehen sind, die sich zu der Seite des freien Raumes erstrecken, in dem das bewegliche Schütz 6 bewegbar ist, wird das Zwingen des Lichtbogens zur Kommutierungsplatte 15 hin befriedigend erreicht, selbst wenn der Lichtbogen erzeugt wird. Demgemäß wird eine Zeit, die für die Stromunterbrechung erforderlich ist, verkürzt, und das Strombegrenzungsvermögen wird auch verbessert, wodurch die Lichtbogenenergie zum Zeitpunkt der Unterbrechung abgesenkt wird. Es ist möglich, einen großen elektrischen Strom zu unterbrechen. Weiterhin, da die Beine 13fa-13fd, die in den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a -13d vorgesehen sind, nur zu der Seite des beweglichen Schützes 6 erstreckt sind, wird die Struktur auf dieselbe Weise wie bei den zuvor genannten Ausführungsformen minimiert.
Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Lichtbogenlöschungsfunktion zu veranschaulichen.
Bei der Ausführungsform ist eine Schutzarmatur 6B an dem Ende des beweglichen Schützes 6 gebildet. Die weitere Struktur ist dieselbe wie die der Ausführungsform, die in Fig. 16 gezeigt ist. Indem die Schutzarmatur 6B vorgesehen ist, wird die Kommutierung des Lichtbogens zu der Kommutierungsplatte 15 weiter beschleunigt.
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Lichtbogenlöschungsfunktion zu veranschaulichen.
In der Ausführungsform ist die Lichtbogenschiene 14 mit einem Paar Beine 14a versehen, die dadurch gebildet sind, daß man sie in die Form eines krümmt, die an einem Ende des festen Kontaktes 8A des festen Schützes 8 angeordnet sind, und der Basisabschnitt der Lichtbogenschiene 14 ist so festgelegt, daß er parallel zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 ist.
Wenn bei dieser Ausführungsform ein Lichtbogen 12 zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und dem festen Kontakt 8A erzeugt wird, wird der Lichtbogen zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e-13g gezogen, so daß er ein Lichtbogen 12A durch die Wirkung der Verlängerung wird. In diesem Fall, da die Lichtbogenschiene 14 an einer höheren Stelle als der Oberfläche des festen Schützes 8 angeordnet ist, wird das untere Bein des Lichtbogens 12 in Kontakt mit dem festen Kontakt 8A einfach auf die Lichtbogenschiene 14 überführt, so daß er somit die Form eines Lichtbogens 12A einnimmt. Wenn das untere Bein des Lichtbogens 12 auf die Lichtbogenschiene 14 überführt wird, wird die Lichtbogenschiene 14 durch einen magnetischen Fluß angeregt, der um den Lichtbogen 12A erzeugt wird, mit dem Ergebnis, daß der Lichtbogen 12A weiter in Richtung auf den Endabschnitt des festen Schützes gezwungen wird. Das obere Bein des Lichtbogens 12A wird von dem beweglichen Kontakt 6A zu dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 überführt, und es wird an die Lichtbogenlöschungs- Metallplatten 13 angezogen. Dann wird das untere Bein auf der Lichtbogenschiene 14 über die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e-13g der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten bewegt, um die Form eines Lichtbogens 12B anzunehmen. Dann wird das obere Bein des Lichtbogens 12B, das auf das bewegliche Schütz 6 überführt worden ist, weiter von dem beweglichen Schütz 6 zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13b, 13c überführt, um zu einen Lichtbogen 12C zu werden, auf dieselbe Weise wie bei den obengenannten Ausführungsformen. Der Lichtbogen 12C erreicht die Lichtbogenschiene 14 über die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13b-13g. Das obere Bein des Lichtbogens 12C wird auf die Kommutierungsplatte 15 über die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13a überführt, dann wird es auf die Kommutierungsplatte 15 nach außen bewegt (rechts in der Zeichnung) um die Form eines Lichtbogens 12D anzunehmen, der mit der Lichtbogenschiene 14 kommuniziert, nachdem er die gesamten Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13g durchquert; somit wird der Lichtbogen gelöscht. Somit kann, indem die Lichtbogenschiene 14 vorgesehen wird, das Treiben des Lichtbogens 12 beschleunigt werden, und somit können sowohl das Strombegrenzungsvermögen als auch das Stromunterbrechungsvermögen weiter erhöht werden.
Fig. 21 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Lichtbogenlöschungsfunktion zu veranschaulichen.
Von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 in der Ausführungsform sind zwei Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13c, 13d, die nahe dem beweglichen Schütz 6 liegen, jeweils mit einem Paar Beine 13fc, 13fd versehen, die sich zu der Seite eines freien Raumes erstrecken, in dem das bewegliche Schütz 6 beweglich ist. Die verbleibenden Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a, 13b, 13e, 13f, 13g sind jeweils mit einem Paar kurzer Beine 13fa, 13fb, 13fe, 13ff, 13fg an dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 versehen. Eine Kommutierungsplatte 15 ist mit einem Endabschnitt 15a in der Form eines versehen, das nahe an das bewegliche Schütz 6 kommt. Weiterhin ist eine Lichtbogenschiene 14 vorgesehen, mit einem Beinabschnitt 16a, der gebildet ist, indem man sie in die Form eines krümmt.
Bei der Ausführungsform wird, wenn ein Lichtbogen zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und dem festen Kontakt 8A erzeugt wird, der Lichtbogen an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e-13g aus einer magnetischen Substanz angezogen und wird verlängert. Das untere Bein des Lichtbogens 12 wird auf die Lichtbogenschiene 14 überführt, so daß er die Form eines Lichtbogens 12A annimmt, und in Richtung auf den Endabschnitt des festen Schützes 3 gezwungen. Das obere Bein des Lichtbogens 12A wird von dem beweglichen Kontakt 6A zu dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 überführt, und es wird zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e-13g gezogen. Andererseits wird das untere Bein auf der Lichtbogenschiene 14 über die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13d-13g der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gezogen, so daß die Form eines Lichtbogens 12B angenommen wird. Dann wird das obere Bein des Lichtbogens 12B, das auf das bewegliche Schütz 6 überführt worden ist, leicht nach oben gestreckt, da die Beinabschnitte 13fc in der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13c gebildet sind, und ein Endabschnitt 15a ist in der Kommutierungsplatte 15 so ausgebildet, daß er nahe dem beweglichen Schütz 6 liegt. Demgemäß wird ein Lichtbogen 12C durch den Übergang des oberen Beines des Lichtbogens 12B von dem beweglichen Schütz 6 zu dem Endabschnitt 15a der Kommutierungsplatte 15 gebildet. Der Lichtbogen 12C erreicht die Lichtbogenschiene 14 über die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13d-13g. Dann wird das obere Bein des Lichtbogens 12C auf der Kommutierungsplatte 15 nach außen bewegt (rechts in der Figur), so daß er zu einem Lichtbogen 12D wird, der mit der Lichtbogenschiene 14 über alle Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13g kommuniziert, und er wird ausgelöscht. Somit wird, indem der gekrümmte Abschnitt 15a in der Kommutierungsplatte 15 vorgesehen ist, der dem beweglichen Kontakt nahekommt, zusätzlich zu der Maßnahme der Lichtbogenschiene 14, der Lichtbogen weiter durch obere und untere Beine beschleunigt. Demgemäß können sowohl das Strombegrenzungsvermögen als auch das Stromunterbrechungsvermögen weiter erhöht werden.
Wie oben beschrieben, da die in den Fig. 16-21 gezeigten Ausführungsformen mit der Vielzahl von Lichtbogenlöschungs- Metallplatten versehen sind, die sich zu der Seite des freien Raumes erstrecken, in dem das bewegliche Schütz bewegbar ist, wobei die Vielzahl von Platten in der Kommutierungsplatte und in dem beweglichen Schütz liegen, werden diese Lichtbogenlöschungs-Metallplatten nahe an eine Position gebracht, wo der Lichtbogen in der Anfangsstufe erzeugt wird. Demgemäß gibt es Vorteile, daß eine Geschwindigkeit des Verschiebens des Lichtbogens zu der Kornmutierungsplatte durch deren Anziehung, d. h. die Anstiegsgeschwindigkeit der anfänglichen Bogenbildung, erhöht wird; das Strombegrenzungsvermögen und das Stromunterbrechungsvermögen werden verbessert; die Unterbrechungszeit kann verkürzt werden, und der Verschleiß der Kontakte wird minimiert. Somit wird die Lebensdauer verlängert, und eine Vorrichtung geringer Größe kann erhalten werden.
Fig. 22 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine Schutzarmatur 6B mit dem Ende des beweglichen Schützes 6A verbunden ist. In diesem Fall kann ein getrenntes Element für das bewegliche Schütz 6A und die Schutzarmatur 6B verwendet werden, oder sie können in einem Stück ausgebildet sein.
Die Lichtbogenlöschungsstruktur der Vorrichtung wird beschrieben werden. In derselben Weise wie bei den Ausführungsformen, wie sie zuvor beschrieben worden sind, wird, wenn ein Lichtbogen 12 zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und dem festen Kontakt 8A erzeugt wird, der Lichtbogen durch Unterstützung der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 einer magnetischen Substanz zu der Lichtbogenschiene 14 gezogen und wird verlängert, so daß er ein Bogen 12A ist.
In diesem Fall, da die Lichtbogenschiene 14 an einer Stelle vorgesehen ist, die höher liegt als die vordere Fläche des festen Schützes 8, wird das untere Bein des Lichtbogens 12 auf dem festen Kontakt 8A leicht auf die Lichtbogenschiene 14 überführt, um so die Form 12A anzunehmen.
Wenn das untere Bein des Lichtbogens 12 auf die Lichtbogenschiene 14 überführt wird, läuft ein elektrischer Strom in der Lichtbogenschiene 14 in der Richtung einer Pfeilmarkierung X in Fig. 22, so daß der Lichtbogen 12A weiter in Richtung auf den Endabschnitt 8B des festen Schützes gezwungen wird.
Das obere Bein des Lichtbogens 12A wird von dem beweglichen Kontakt 6A zu dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 überführt, und der Lichtbogen 12 wird in die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gezogen. Andererseits wird das untere Bein auf der Lichtbogenschiene 14 in Richtung auf die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13c-13d der metallischen Platten bewegt.
Dann wird das obere Bein des Lichtbogens 12B, das auf das bewegliche Schütz 6 überführt worden ist, durch die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 getrieben, und gleichzeitig wird es durch ein magnetisches Feld aufwärts getrieben, das durch einen elektrischen Strom gebildet wird, der in der Lichtbogenschiene fließt; der Lichtbogen wird von dem beweglichen Schütz 6 auf der Schutzarmatur 6B so überführt, daß er sich auf der Schutzarmatur 6B bewegt, wodurch er den Endabschnitt der Schutzarmatur 6B erreicht.
Dann erreicht der Lichtbogen 12C, der von dem oberen Endabschnitt der Schutzarmatur 6B über die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 verlängert worden ist, die Lichtbogenschiene 14 über alle 13a-13e Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13.
Dann wird das obere Bein des Lichtbogens 12C auf die Kommutierungsplatte 15 überführt und wird auf der Kommutierungsplatte 15 nach außen (rechts in der Figur) bewegt, und danach durchquert er alle die Lichtbogenlöschungs-Platten 13a -13e, die die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 bilden, wodurch ein Lichtbogen 12D, der mit der Lichtbogenschiene 14 kommuniziert, gebildet wird, und er wird ausgelöscht.
Somit kann durch Vorsehen der Lichtbogenschiene 14 der Lichtbogen 12 auf eine weiter höhere Geschwindigkeit gezwungen werden, wodurch sowohl das Strombegrenzungsvermögen als auch das Stromunterbrechungsvermögen weiter erhöht werden können.
Eine weitere Ausführungsform wird mit Bezug auf Fig. 23 beschrieben werden. Die Ausführungsform ist mit einem festen Schütz 8 versehen, das die Form eines hat. Ein erzeugter Lichtbogen 12 wird nicht nur von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 einer magnetischen Substanz angezogen, sondern wird auch von einem magnetischen Feld getrieben, das durch einen elektrischen Strom gebildet wird, welcher in dem festen Schütz 8 fließt (eine Pfeilmarkierung X in Fig. 23). Demgemäß kann das untere Bein des Lichtbogens 12 einfach vom festen Kontakt 8A zu dem festen Schütz 8 überführt werden, wodurch der Verschleiß des festen Kontaktes 8A verringert werden kann. Da weiterhin der Lichtbogen 12 stark getrieben wird, wird eine Lichtbogendauer verkürzt, um so weiter das Stromunterbrechungsvermögen zu verbessern.
Eine Ausführungsform, die in den Fig. 24-28 gezeigt ist, ist merkmalsmäßig dadurch festgelegt, daß der Beinabschnitt aller Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 zur Seite eines freien Raumes, in dem bewegliche Schütz 6 bewegbar ist, erstreckt wird.
Es sind nämlich alle Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 jeweils mit zwei Beinen 13ga an dem Endabschnitt versehen, der dem beweglichen Schütz 6 zugewandt ist.
Die Ausführungsform, die in Fig. 26 gezeigt ist, ist dieselbe, wie die in Fig. 24, nur daß die Schutzarmatur 6B weggelassen ist; die Ausführungsform in Fig. 27 ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtbogenschiene 14 vorgesehen ist. Die Ausführungsform in Fig. 28 ist mit einer Schutzarmatur 6B und Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 12 in einem Schalter mit einem festen Schutz 8 mit der Form eines versehen. Ein erzeugter Lichtbogen 12 wird nicht nur zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13f einer magnetischen Substanz gezogen, sondern wird auch durch ein magnetisches Feld gezwungen, das durch einen elektrischen Strom gebildet wird, welcher in dem festen Schütz 8 fließt (eine Pfeilmarkierung X in Fig. 28). Demgemäß kann das untere Bein des Lichtbogens 12 leicht von dem festen Kontakt 8A zu dem festen Schütz 8 überführt werden, so daß der Verschleiß des festen Kontaktes 8A verringert wird und eine Lichtbogendauer verkürzt wird, wegen einer starken, zwingenden Kraft, die dem Lichtbogen 12 aufgegeben wird, wodurch das Stromunterbrechungsvermögen weiter verbessert wird.
In einer Ausführungsform, wie sie in Fig. 29 gezeigt ist, werden lange Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a, 13b, 13c, 13d, in denen Beinabschnitte durch Schneiden des Mittelabschnittes jeder der Kanten gebildet sind, und kürzere Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e, 13f, 13g einzeln abwechselnd angeordnet, so daß der Endabschnitt der längeren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten oberhalb oder unterhalb des beweglichen Schützes 6 liegt. Bei einem solchen Aufbau wird der Lichtbogen zuerst zu der längeren gezogen, die nahe dem festen Kontakt und dem beweglichen Schütz liegt, und wird dann zu der folgenden kürzeren gezogen, um somit den anziehenden Effekt auf den Lichtbogen zu vergrößern. Somit wird das Stromunterbrechungsvermögen verbessert.
Nämlich, in der Figur, bezeichnen Bezugsziffern 13a-13d die längeren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten. Wie in Fig. 30 gezeigt, wird der Endabschnitt an seinem Mittelabschnitt geschnitten, um ein Paar Beinabschnitte 13db an beiden Kanten zu bilden. Bezugsziffern 13e-13g bezeichnen die kürzeren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten.
Die längeren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13d erstrecken sich zu der Stelle, die über dem beweglichen Schütz 6 liegt, und der bewegliche Kontakt 6a und der feste Kontakt 8a liegen in dem geschnittenen Abschnitt 13da. Zwischen den längeren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a- 13d sind die kürzeren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e- 13g mit vorbestimmten Abständen in bezug auf die Kontakte 6A, 8A angeordnet. Die anderen Enden der beiden Arten der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13d und 13e-13g liegen jeweils in derselben Ebene.
Bei der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, ein Lichtbogen 12 zwischen beiden Kontakten 6A, 8A gebildet, wie es in Fig. 29 gezeigt ist. Ein magnetischer Fluß Φ wird um den Lichtbogen 12 erzeugt, wie es in der Fig. 30 gezeigt ist, und der Lichtbogen 12 erfährt eine Kraft in der Richtung einer Pfeilmarkierung F. Da die Beinabschnitte 13db in den längeren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13d ausgebildet sind, ist die Kraft stark, und die anziehende Wirkung der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13c, 13d wird vergrößert, um einen Lichtbogen 12A in einer kurzen Zeit zu bilden. Dann wird der Lichtbogen zu den anderen Lichtbogenlöschungs-Metallplatten gezogen, um die Formen eines Lichtbogens 12B, 12C und 12D in der Folge anzunehmen, und der Lichtbogen wird durch die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt und gelöscht.
Somit, gemäß der Ausführungsform, da das Treiben des Lichtbogens unmittelbar nach der Erzeugung des Lichtbogens und das Verschieben des Lichtbogens aus dem Zustand des Lichtbogens 12C in den Zustand des Lichtbogens 12D schnell stattfinden, werden das Strombegrenzungsvermögen und das Stromunterbrechungsvermögen verbessert, um die Unterbrechung eines großen elektrischen Stromes zu erlauben.
Eine Ausführungsform, wie sie in den Fig. 31-34 gezeigt ist, betrifft einen Schalter, der eine Vielzahl von Lichtbogenlöschungs-Metallplatten aufweist, die an dem Endabschnitt des beweglichen Schützes angeordnet sind, und eine Kommutierungsplatte oberhalb des beweglichen Schützes, wobei ein Vorsprung in jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten an einer Stelle gebildet ist, die etwas innerhalb von deren Kantenabschnitt liegt.
Es ist nämlich die Form der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, die in der Ausführungsform, wie sie in der Fig. 31 gezeigt ist, verwendet werden, gekennzeichnet durch die Maßnahme eines Vorsprunges 13h, der sich über die im wesentlichen gesamte Breite in jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 erstreckt.
In Fig. 31, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen 12 erzeugt, wie es in Fig. 31 gezeigt ist.
Eine Deformation, wird in dem Lichtbogen 12 durch eine anziehende Kraft verursacht, die aus den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 einer magnetischen Substanz herrührt, wodurch der Lichtbogen die Form eines Lichtbogens 12A annimmt. Das obere Bein des Lichtbogens 12A verschiebt sich zu dem Kantenabschnitt des beweglichen Schützes 6, und das untere Bein wird von dem festen Kontakt 8A getrennt, wobei es um einen Teil der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 läuft, um einen Lichtbogen 12B auszubilden, der mit dem festen Schütz kommuniziert.
Weiterhin bewegt sich das obere Bein des Lichtbogens 12 von dem unteren Teil zu dem oberen Teil an dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 und wird dann zu einem Lichtbogen 12D. In diesem Fall, da der Vorsprung 13h auf der Fläche jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gebildet wird, wird kein instabiler Lichtbogen 12D erzeugt, und er wird an einer vorbestimmten Stelle gekühlt und wird gelöscht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor genannte Ausführungsform beschränkt, sondern sie ist auf eine Vorrichtung anwendbar, die den Aufbau hat, wie er in der Fig. 33 als eine modifizierte Form gezeigt ist.
Es ist nämlich bei der Ausführungsform, wie sie in der Fig. 33 gezeigt ist, der wichtigste Punkt, die Form der untersten Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g der Lichtbogenlöschungs- Metallplatten 13 zu modifizieren, wie es in Fig. 34 gezeigt ist.
Indem sie mit einer derartigen Form aufgebaut wird, erfährt der Lichtbogen 12 Kraft in die Richtung, wie sie durch eine Pfeilmarkierung F angezeigt ist, da ein magnetischer Fluß Φ um den Lichtbogen 12 erzeugt wird (Fig. 34). Da die Beinabschnitte 13g in den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13f gebildet werden, wie es in der Fig. 34 gezeigt ist, ist die Kraft F so stark, daß der Lichtbogen leicht verlängert wird, wodurch die Anstiegsgeschwindigkeit einer anfänglichen Lichtbogenspannung erhöht wird.
Bei der Vorrichtung in dem oben genannten Fall wird nämlich die Anstiegsgeschwindigkeit eines Lichtbogenwiderstandes erhöht, um somit das Strombegrenzungsvermögen zu erhöhen.
Demgemäß nimmt der Lichtbogen zwischen den Kontakten die Form eines Lichtbogens 12A in einer kurzen Zeit ein, wie es mit Bezug auf die Fig. 31 beschrieben ist, und er wird an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten außer an 13f gezogen, und der Lichtbogen setzt sich als ein Lichtbogen 12B, ein Lichtbogen 12C und schließlich ein Lichtbogen 12D in Folge fort, und dann wird er von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt, damit er gelöscht wird.
Somit finden das Treiben des Lichtbogens unmittelbar nach der Erzeugung des Lichtbogens und das Verschieben des Lichtbogens aus dem Zustand des Lichtbogens 12C in den Zustand des Lichtbogens 12D auf eine befriedigende Weise statt. Demgemäß wird die Zeit, die für die Unterbrechung benötigt wird, verkürzt, und das Strombegrenzungsvermögen wird, wie oben beschrieben, erhöht, wodurch die Lichtbogenenergie zu einem Zeitpunkt der Unterbrechung reduziert wird, was die Unterbrechung eines großen elektrischen Stromes erlaubt.
In dem Fall der Vorrichtung, die mit Bezug auf Fig. 33 beschrieben ist, erstreckt sich nur die Lichtbogenlöschungs- Metallplatte 13g, die dem festen Schütz 8 am nächsten liegt, über den festen Kontakt 8A. Jedoch kann die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13f denselben Aufbau haben.
Als eine weitere Ausführungsform, zum Beispiel, kann das feste Schütz 8, das mit der Lichtbogenschiene 14 versehen ist, welche für die zuvor genannten Ausführungsformen benutzt wird, verwendet werden.
Weiterhin kann die Schutzarmatur 6B wie in jeder der zuvor genannten Ausführungsformen an dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 vorgesehen sein.
In der Ausführungsform, wie sie in den Fig. 31-34 gezeigt ist, ist der Vorsprung an einer spezifizierten Stelle der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten vorgesehen. Demgemäß wird kein instabiler Lichtbogen erzeugt, und der Lichtbogen wird an einer vorbestimmten Stelle gelöscht, mit dem Ergebnis, daß es keine Schädigung eines isolierenden Materials gibt, das die Außenwand bildet, und sowohl das Stromunterbrechungsvermögen als auch das Strombegrenzungsvermögen können verbessert werden.
Eine Ausführungsform des Schalters, wie sie in den Fig. 35 und 37 veranschaulicht ist, ist so aufgebaut, daß ein isolierendes Material mit derselben Form wie die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 (Fig. 36) zwischen die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 eingefügt ist, wodurch verhindert wird, daß der Lichtbogen zwischen ihnen bleibt, um somit das Stromunterbrechungsvermögen zu verbessern.
In der Ausführungsform nämlich, die in der Fig. 35 gezeigt ist, sind isolierende Platten, wie sie in der Fig. 36 gezeigt sind, zwischen die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gelegt.
In Fig. 35, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen erzeugt, wie er in der Figur gezeigt ist.
Der Lichtbogen 12 setzt sich derart fort, daß er die Form eines Lichtbogens 12A in einer kurzen Zeit annimmt; er wird dann zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gezogen, so daß er ein Lichtbogen 12B wird, wird dann in einen Lichtbogen 12C umgewandelt und wird schließlich ein Lichtbogen 12D, der durch die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt wird, so daß er gelöscht wird.
In diesem Fall, da das Treiben des Lichtbogens nach der Erzeugung des Lichtbogens und das Verschieben des Lichtbogens von dem Lichtbogen 12C zu 12D auf befriedigende Weise stattfinden, wird die Zeit, die für die Unterbrechung erforderlich ist, verkürzt, und das Strombegrenzungsvermögen wird erhöht, wie es zuvor beschrieben ist. Demgemäß wird die Lichtbogenenergie zu dem Zeitpunkt der Unterbrechung abgesenkt, was die Unterbrechung eines großen elektrischen Stromes erlaubt.
Durch Anordnen von isolierenden Platten 30 zwischen den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 wird kein direkter Kontakt zwischen den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 verursacht, da die isolierenden Platten 14 zwischen den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 liegen, selbst wenn die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 durch ein inneres Gas anschwellen, das von dem Lichtbogen herrührt. Demgemäß gibt es keine Kurzschlußerscheinung in den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13.
Bei der Ausführungsform, die in der Fig. 35 gezeigt ist, ist die Schutzarmatur 6B mit dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6A verbunden. Jedoch braucht die Schutzarmatur 6B nicht an dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 vorgesehen sein. Weiterhin kann die Schutzarmatur 6B einstückig mit dem beweglichen Schütz 6A ausgebildet sein.
In dem Fall der Vorrichtung, die mit Bezug auf die Fig. 35 beschrieben ist, haben die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 dieselbe Länge. Jedoch, wie es in der Fig. 37 gezeigt ist, kann die Form des Endabschnittes der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 beispielsweise gabelförmig sein, wie es in der Fig. 34 veranschaulicht ist.
Das feste Schütz 8 mit der Lichtbogenschiene 14, wie sie bei den zuvor genannten Ausführungsformen verwendet worden ist, kann anstelle des festen Schützes 8 benutzt werden. Somit kann, indem die Lichtbogenschiene 14 vorgesehen wird, das Treiben des Lichtbogens 12 mit einer weiter hohen Geschwindigkeit erreicht werden. Demgemäß können sowohl das Strombegrenzungsvermögen als auch das Stromunterbrechungsvermögen weiter erhöht werden.
In dem Fall der Vorrichtung, die mit Bezug auf die Fig. 37 beschrieben ist, ist nur die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13e, die dem festen Schütz 8 am nächsten liegt, zu dem oberen Teil des festen Kontaktes erstreckt. Es braucht jedoch nicht gesagt zu werden, daß die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte nahe der Kommutierungsplatte 15 dieselbe Länge und Form haben kann.
Wie oben beschrieben, gemäß der Ausführungsform wie in den Fig. 35-37, sind die isolierenden Platten 30 zwischen allen Lichtbogenlöschungs-Metallplatten angeordnet. Demgemäß gibt es keinen direkten Kontakt zwischen den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten, selbst wenn das Verbleiben des Lichtbogens bewirkt, daß die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 anschwellen. Demgemäß können sowohl das Stromunterbrechungsvermögen als auch das Strombegrenzungsvermögen verbessert werden.
Ein Schalter, wie er in den Fig. 38-41 gezeigt ist, ist so aufgebaut, daß ein isolierendes Material an der gegenüberliegenden Seite der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 in bezug auf einen Abschnitt, in den ein Lichtbogen eintritt, angeordnet ist. Mit dem Aufbau wird das Lichtbogengas so gesteuert, daß es nach außen ausgelassen wird; das Stromunterbrechungsvermögen wird verbessert, indem das Verbleiben des Lichtbogens vermieden wird; ein Lichtbogenraum wird reduziert, und einem Berühren des Lichtbogens wird vorgebeugt.
Es ist nämlich in Fig. 38 eine isolierende Platte 19, wie sie in der Fig. 39 veranschaulicht ist, so vorgesehen, daß sie entlang der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 an einer Stelle gegenüber dem Eingangsteil für den Lichtbogen in bezug auf die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 liegt.
In der Fig. 38, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen 12 erzeugt, wie er in der Figur veranschaulicht ist, und der Lichtbogen setzt sich derart fort, daß er in Folge die Formen 12A, 12B und 12C annimmt; schließlich nimmt der Lichtbogen die Form eines Lichtbogens 12D an und wird von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt, so daß er gelöscht wird.
In diesem Fall, da das Treiben des Lichtbogens nach der Erzeugung des Lichtbogens und das Verschieben des Lichtbogens aus dem Zustand des Lichtbogens 12C in den Zustand des Lichtbogens 12D auf befriedigende Weise stattfinden, wird die Zeit, die für die Unterbrechung erforderlich ist, verkürzt, und das Stromunterbrechungsvermögen wird auch erhöht, wie es zuvor beschrieben ist. Demgemäß wird die Lichtbogenenergie zum Zeitpunkt der Unterbrechung abgesenkt, und die Unterbrechung eines großen elektrischen Stromes ist möglich.
Somit wird, indem die isolierende Platte so angeordnet wird, daß sie entlang des Endabschnittes der Lichtbogenlöschungs- Metallplatten 13 zu liegen kommt, vorgebeugt, daß das Lichtbogengas direkt ausgelassen wird. Demgemäß ist ein weiter Lichtbogenraum, wie er bei der herkömmlichen Vorrichtung erforderlich ist, nicht notwendig, und das Verbleiben des Lichtbogens an den Endabschnitten der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 kann vermieden werden.
Bei der oben genannten Ausführungsform ist die Schutzarmatur 6B nicht mit dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6A verbunden. Jedoch kann die Schutzarmatur 6B an dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 vorgesehen sein, oder die Schutzarmatur 6B ist einstückig mit dem beweglichen Schütz 6A ausgebildet.
In dem Fall der Vorrichtung, die mit Bezug auf die Fig. 38 beschrieben ist, haben die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 dieselbe Länge. Jedoch kann die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g, die dem festen Schütz 8 unter den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten am nächsten liegt, eine Länge haben, die sich zu einer Stelle erstreckt, die beispielsweise dem festen Schütz 8A entspricht.
In diesem Fall kann der Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g zweigablige Beine an dem Endabschnitt haben, wie es bei den vorangehenden Ausführungsformen beschrieben worden ist.
Weiterhin kann ein festes Schütz 8 mit einer Lichtbogenschiene 14, in der ein Fenster 14A einen beweglichen Kontakt 6A durchläßt, verwendet werden, um den Aufbau zu ergeben, wie er in der Fig. 41 veranschaulicht ist, anstelle des festen Schützes 8, wie in der Fig. 38.
Wie es oben beschrieben ist, wird gemäß der Ausführungsform, die in den Fig. 38-41 gezeigt ist, das Auslassen des Lichtbogengases in jedem Teil durch die isolierende Platte 19 als ein isolierendes Material gesteuert; die Miniaturisierung des Lichtbogenraumes kann erwartet werden, ebenso wie das Steuern des Stillhaltens des Lichtbogens an dem Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, und das Stromunterbrechungsvermögen kann verbessert werden.
Bei einer Ausführungsform des Schalters, wie sie in den Fig. 42-43 gezeigt ist, ist der Abschnitt, der den beweglichen Kontakt 6A einer Kommutierungsplatte 15 entspricht, auf die Seite des beweglichen Kontaktes 6A gekrümmt, um einen U-förmigen Beinabschnitt 15A zu bilden. Bei einem solchen Aufbau wird die Anstiegsgeschwindigkeit einer anfänglichen Lichtbogenspannung erhöht, um das Strombegrenzungsvermögen und das Stromunterbrechungsvermögen zu verbessern.
Wie oben beschrieben, gemäß der Ausführungsform wie in den Fig. 42, 43, ist der Beinabschnitt 15A an der Kommutierungsplatte 15 gebildet, wodurch sowohl das Stromunterbrechungsvermögen als auch das Strombegrenzungsvermögen verbessert werden können.
Bei einer Ausführungsform des Schalters, wie sie in den Fig. 44-47 gezeigt ist, ist der Abschnitt, der dem beweglichen Kontakt 6A einer Kommutierungsplatte 15 entspricht, auf die Seite des beweglichen Kontaktes 6A gekrümmt, um einen Beinabschnitt zu bilden, bei dem das freie Ende der Kommutierungsplatte so gekrümmt ist, daß es auf die Seite der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten geneigt ist, um somit den Beinabschnitt zu bilden. Bei einem solchen Aufbau wird die Anstiegsgeschwindigkeit einer anfänglichen Lichtbogenspannung erhöht, um das Strombegrenzungsvermögen und das Stromunterbrechungsvermögen zu verbessern.
Es ist nämlich der Schalter, wie er in der Fig. 44 gezeigt ist, merkmalsmäßig durch die Tatsache gekennzeichnet, daß ein Teil der Kommutierungsplatte auf die Seite des beweglichen Kontaktes 6A gekrümmt ist, und der gekrümmte Abschnitt ist auf die Seite des freien Endes geneigt.
In Fig. 44 wird, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, ein Lichtbogen erzeugt, wie es in der Figur gezeigt ist.
Der Lichtbogen 12 setzt sich so fort, daß er in einer kurzen Zeit in einen Lichtbogen 12A geändert wird; der Lichtbogen wird zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten gezogen, um die Form eines Lichtbogens 12B und eines Lichtbogens 12C in Folge anzunehmen; er nimmt schließlich die Form eines Lichtbogens 12D an, und dann wird er durch die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt, so daß er gelöscht wird. Wie oben beschrieben, da der Beinabschnitt in einem Teil der Kommutierungsplatte 15 ausgebildet ist, wird der Lichtbogen 12, der im wesentlichen im Mittelabschnitt des beweglichen Kontaktes 6A erzeugt wird, über den Umfangsabschnitt des beweglichen Kontaktes 6A zu dem beweglichen Schütz 6 bewegt. In diesem Fall ist der Beinabschnitt der Kommutierungsplatte geneigt, wie es oben beschrieben ist, und das Verschieben des Beines des Lichtbogens kann ohne Schwierigkeiten erreicht werden, mit dem Ergebnis, daß die Zeit, die für die Unterbrechung erforderlich ist, abgekürzt werden kann.
Die Funktionsweise der Kommutierungsplatte 15 wird mit Bezug auf die Fig. 45 beschrieben werden.
Fig. 45 zeigt einen Teil der Kommutierungsplatte. Der waagerecht liegende Teil bildet den Beinabschnitt der Kommutierungsplatte 15. Diese Ausführungsform ist merkmalsmäßig dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungsplatte 15 benutzt wird, bei der der Beinabschnitt um einen Winkel von 90ºC > Φ > 0ºC in bezug auf die horizontale Ebene geneigt ist.
In Fig. 45, wenn der Lichtbogen 12 auf dem unteren Ende des Beinabschnittes der Kommutierungsplatte 15 bewegt wird, durchquert ein elektrischer Strom I&sub1;, der in der Kommutierungsplatte 15 fließt, einen elektrischen Strom I&sub2;, der den Lichtbogen bildet, so daß eine elektromagnetische Kraft, die von I&sub1; verursacht wird, auf den Lichtbogen 12 wirkt, um ihn nach oben zu treiben. Dann wird der Lichtbogen 12 schnell nach oben getrieben, mit der Folge, daß die Anstiegsgeschwindigkeit einer Lichtbogenspannung sich erhöht, um somit das Strombegrenzungsvermögen und das Stromunterbrechungsvermögen bemerkenswert zu verbessern.
Eine solche Wirkung kann erhalten werden, indem man den Wert von Φ beispielsweise zu etwa 30ºC bestimmt. Jedoch sollte ein solcher Wert nicht als fest angesehen werden, normalerweise wird er aus einem Bereich von etwa 5º-60ºC, abhängig von den Anforderungen, gewählt.
Bei dem Schalter mit einer solchen Wirkung kann eine Lichtbogenlöschungs-Metallplatte mit zwei Beinen 13ga, wie es in der Fig. 25 gezeigt ist, als die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g benutzt werden, die unter den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 dem festen Kontakt am nächsten liegt.
Fig. 46 zeigt einen Schalter, bei dem die oben genannten Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 zusammengebaut sind.
Fig. 47 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der eine Lichtbogenschiene 14 auf dem festen Schütz 8 vorgesehen ist.
Die Fig. 48-51 zeigen noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf eine solche Weise aufgebaut ist, daß ein gekrümmter Abschnitt, der im wesentlichen eine U-Form hat, einer Kommutierungsplatte zwischen das bewegliche Schütz und die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten angeordnet ist, so daß der obere Abschnitt des gekrümmten Abschnitts so bestimmt ist, daß er im wesentlichen in derselben Höhe wie eine Stelle liegt, an der die Offenschaltung des beweglichen Schützes vorliegt; einige der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten, die zwischen dem festen Schütz und dem beweglichen Schütz an der Stelle des Vorliegens der Offenschaltung liegen, werden zu der Seite eines freien Raumes erstreckt, in dem das bewegliche Schütz bewegbar ist, und die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten liegen alle nahe der Fläche, an der ein Lichtbogen in der Anfangsstufe erzeugt wird, wodurch der durch die Trennung des beweglichen Kontaktes von dem festen Kontakt erzeugte Lichtbogen durch die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten getrieben und beschleunigt wird; die Bewegungsgeschwindigkeit des Lichtbogens zu der Kommutierungsplatte, d. h. die Anstiegsgeschwindigkeit einer Lichtbogenspannung, ist erhöht; der auf die Kommutierungsplatte überführte Lichtbogen wird sanft zu dem Ende der Kommutierungsplatte bewegt, ohne daß er an dem Mittelabschnitt der Oberfläche des Endabschnittes bleibt, und die Bewegungsgeschwindigkeit des Lichtbogens auf der Kommutierungsplatte ist erhöht.
Fig. 48 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles der Ausführungsform, um die Lichtbogenlöschfunktion zu veranschaulichen; Fig. 49 ist ein Schaubild eines Elementes, das in Fig. 48 gezeigt ist; Fig. 50a ist ein Schaubild, das die Form einer Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt; und Fig. 50b ist ein Schaubild, das die Form einer anderen Lichtbogenlöschungs-Metallplatte zeigt.
In Fig. 48 bezeichnet eine Ziffer 15 eine Kommutierungsplatte, deren Basisabschnitt oberhalb des beweglichen Schützes 6 angeordnet ist. Ein Endabschnitt 15a in einem U-förmigen Abschnitt, der sich in Richtung auf das feste Schütz 8 erstreckt, ist an der Seite des Endes der Kommutierungsplatte 15 ausgebildet. Der gekrümmte Abschnitt 15a der Kommutierungsplatte 15 ist zwischen dem beweglichen Schütz 6 und den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 angeordnet und ist weiter so bestimmt, daß das obere Ende des gekrümmten Abschnittes 15a im wesentlichen mit einer Stelle fluchtet, an der die Offenschaltung des beweglichen Schützes 6 vorliegt. Von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 sind zwei Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e, 13f, die zwischen dem festen Schütz 8 und dem beweglichen Schütz 6 an der Position der Offenschaltung liegen, jeweils mit einem Paar Beine 13fe, 13fe, 13ff, 13ff versehen, die sich von den beiden Endseiten zu der Seite des freien Raumes hin erstrecken, wo das bewegliche Schütz 6 bewegbar ist. Weiter sind von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 vier Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13d, die zwischen der Kommutierungsplatte 15 und dem beweglichen Schütz 6 an der Stelle des Vorliegens der Offenschaltung liegen, jeweils mit einem Paar kurzer Beine 13fa, 13fa-13fd, 13fd versehen, die jeweils nahe der Seite des gekrümmten Abschnittes 15a der Kommutierungsplatte 15 liegen, indem sie sich von der kurzen Seite der Kante erstrecken, wie es in der Fig. 50a gezeigt ist. Die Fig. 50b zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13d, wie sie in Fig. 50a gezeigt ist, die jeweils mit einem Vorsprung 13h geringer Größe in der Mitte ihres Endes versehen sind.
In dem Schalter, der wie oben genannt aufgebaut ist, wird, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, ein Lichtbogen 12 zwischen den beiden Kontakten 6A, 8A erzeugt, wie es in Fig. 48 gezeigt ist. Ein magnetischer Fluß Φ wird um den Lichtbogen 12 gebildet, und der Lichtbogen 12 wird verlängert, indem er eine Kraft erfährt, wie sie durch die Pfeilmarkierung F angegeben ist, die auf die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e, 13f der magnetischen Substanz gerichtet sind, wodurch er in Richtung auf die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 bewegt wird. In diesem Fall, da die Beinabschnitte 13fe, 13ff, die sich zu der Seite des beweglichen Schützes 6 erstrecken, in den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e, 13f gebildet sind, liegen die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13e, 13f nahe der Stelle, wo der Lichtbogen in der Anfangsstufe erzeugt wird, es wird nämlich der magnetische Widerstand klein, während der magnetische Fluß Φ stark wird, so daß die Kraft von F verstärkt wird. Dann wird der Lichtbogen 12 in die Richtung von F beschleunigt, und die Bewegungsgeschwindigkeit des Lichtbogens 12 zu der Kommutierungsplatte 15, d. h., die Anstiegsgeschwindigkeit der anfänglichen Lichtbogenspannung, wird erhöht. Dann wird das obere Bein des Lichtbogens 12 von dem beweglichen Kontakt 6A zu der Mitte des Endabschnittes des beweglichen Schützes 6 überführt, und das untere Bein wird zu der Mitte des Endabschnittes des festen Schützes 8 überführt, so daß er zu einem Lichtbogen 12A wird. Das obere Bein des Lichtbogens 12A, das zu der Mitte des Endabschnittes des beweglichen Schützes 6 überführt worden ist, wird sanft zu der Mitte des oberen Abschnittes des gekrümmten Abschnittes 15 a der Kommutierungsplatte 15 überführt, die der Mitte des Endabschnittes des beweglichen Schützes 6 am nächsten liegt, das Ende des gekrümmten Abschnittes 15a der Kommutierungsplatte 15 an der Stelle nahe dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 vorgesehen ist und im wesentlichen damit fluchtet. Das untere Bein wird auf der Fläche des festen Schützes 8 bewegt, so daß ein Lichtbogen 12B entsteht. Das obere Bein des Lichtbogens 12B, das zu der Kommutierungsplatte 15 übertragen worden ist, wird nach oben auf die Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 15a bewegt, indem eine Kraft erfahren wird, die in Richtung auf die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 mit Hilfe eines magnetischen Flusses gerichtet ist, der um den Lichtbogen erzeugt wird, so daß ein Lichtbogen 12C entsteht. Der Lichtbogen 12C erreicht das feste Schütz 8 über Teile 13c-13f der Lichtbogenlöschungs- Metallplatten. Das Bein des Lichtbogens 12C wird von dem gekrümmten Abschnitt 15a der Kommutierungsplatte 15 zu dem flachen Plattenabschnitt 15 (auf der rechten Seite in der Figur) bewegt, und der Bogen durchquert die Gesamtheit der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13a-13f, um somit zu einem Lichtbogen 12D zu werden, der mit dem festen Schütz 8 kommuniziert, so daß er ausgelöscht wird.
Fig. 51 ist eine Querschnittsansicht eines wichtigen Teiles einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Lichtbogenlöschungsfunktion zu veranschaulichen.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Paar Beinabschnitte 14a, die gebildet sind, indem eine Lichtbogenschiene 14 in die Form eines gekrümmt worden ist, an der Seite des festen Kontaktes 8A in einem Ende des festen Schützes 8 angeordnet. Die Lichtbogenschiene 14 ist so eingerichtet, daß der obere Endabschnitt 14a der Lichtbogenschiene 14 parallel zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 liegt, und der untere Endabschnitt 14c der Lichtbogenschiene 14 liegt parallel zu dem Basisabschnitt des festen Schützes 8, um dieselbe Lichtbogenlöschungsfunktion zur Verfügung zu stellen wie die Ausführungsform, die mit Bezug auf die Fig. 48 beschrieben worden ist.
In den Ausführungsformen wie nach den Fig. 48-51 ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Lichtbogens auf der Kommutierungsplatte erhöht, das Strombegrenzungsvermögen und das Stromunterbrechungsvermögen sind verbessert, um eine Unterbrechungszeit abzukürzen. Weiterhin können der Verschleiß der Kontakte, die Beschädigung in den Schützen, der Kommutierungsplatte und den Metallplatten klein sein, mit dem Ergebnis der Verlängerung der Lebensdauer. Zusätzlich kann eine Lichtbogenkammer durch die Struktur minimal gehalten werden, bei der der Lichtbogen in der Mitte der Kommutierungsplatte läuft.
Eine Ausführungsform, wie in den Fig. 52-54 gezeigt, ist unter der Voraussetzung aufgebaut, daß während der Kommutierung des Lichtbogens auf die Kommutierungsplatte 15, die horizontal ausgebildet ist, der Lichtbogen entlang den Kanten der Kommutierungsplatte läuft, ohne in ihrem Mittelbereich zu laufen, mit dem Ergebnis, daß der Lichtbogen die thermische Zerstörung der Innenwand der Lichtbogenkammer verursacht, wodurch die Betriebsdauer verkürzt wird. Im Hinblick auf das Obengenannte ist ein Vorsprung in der Längsrichtung des Mittelteiles der Kommutierungsplatte 15 ausgebildet. Diese Struktur beschränkt nicht nur das Gebiet zum Bewegen des Lichtbogens, sondern erhöht auch die Bewegungsgeschwindigkeit des Lichtbogens, und gleichzeitig werden das Stromunterbrechungsvermögen und die Betriebsdauer verbessert.
Die Fig. 52a und 52b zeigen jeweils die Bodenansicht und die Seitenansicht der obengenannten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie aus den Figuren verständlich wird, ist die Breite der Kommutierungsplatte 15 teilweise in der Längsrichtung der Platte 15 verengt, und Vorsprünge 15A werden ununterbrochen oder unterbrochen in der Längsrichtung der Mittellinie ausgebildet.
Eine Struktur für die Lichtbogenlöschung, bei der die Kommutierungsplatte 15, wie sie in der Fig. 52 gezeigt ist, verwendet wird, wird beschrieben werden.
Wenn nämlich der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen 12 erzeugt, wie es in Fig. 53 gezeigt ist.
Der Lichtbogen 12 setzt sich so fort, daß der Lichtbogen zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 der magnetischen Substanz gezogen wird, um in einer kurzen Zeit zu einem Lichtbogen 12A zu werden, während sich die oberen und unteren Beine in der ersten Stufe von den Kontakten trennen; dann ändert der Lichtbogen seinen Zustand, so daß er in Folge ein Lichtbogen 12B und einen Lichtbogen 12C wird, er nimmt schließlich die Form eines Lichtbogens 12D an und wird von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt, so daß er ausgelöscht wird-.
Das obere Bein des Lichtbogens 12, das um den im wesentlichen mittig liegenden Teil dem beweglichen Kontaktes A gebildet ist, bewegt sich entlang der äußeren Kante des beweglichen Schützes 6, um die Kommutierungsplatte 15 durch die Schutzarmatur 6B zu erreichen. In diesem Fall beginnt der Lichtbogen 12, wenn er die Kommutierungsplatte 15 vom Umfangsteil des beweglichen Kontaktes 6A über das bewegliche Schütz erreicht hat, unmittelbar seine Bewegung entlang den Vorsprüngen 15A, da die Vorsprünge 15A in der Längsrichtung an einem Teil in der Kommutierungsplatte 15 ausgebildet sind. Demgemäß kann die Zeit, die für die Unterbrechung erforderlich ist, bemerkenswert verkürzt werden.
Die Fig. 54a und 54b zeigen die untere Fläche oder die Umgebung des Endabschnittes der Kommutierungsplatte 15, in der die Vorsprünge 15A ununterbrochen oder unterbrochen in der Längsrichtung der Kommutierungsplatte 15 ausgebildet sind.
Die Fig. 55-57 zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Diese Ausführungsform ist von dem Gesichtspunkt her vorgeschlagen, daß in dem Fall, daß die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 der magnetischen Substanz eben gemacht sind, es schwierig ist zu bestimmen, welchen Weg der Lichtbogen in den Positionen x, y, z in jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 läuft, wie es in Fig. 57 gezeigt ist, und wenn der Lichtbogen oftmals die Position y oder z durchläuft, ohne durch die Position x zu laufen, z. B., leidet ein isolierendes Material, das die Seitenwände der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 bildet, oftmals unter einer hohen Temperaturstrahlung, wodurch das isolierende Material beschädigt wird. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsprung an dem mittleren Abschnitt jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten vorgesehen ist.
In Fig. 55, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, haben die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, die für die Ausführungsform verwendet werden, jeweils einen Vorsprung 13h, wie es in Fig. 56 veranschaulicht ist.
In Fig. 55, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen 12 erzeugt, wie es in der Figur gezeigt ist.
Der Lichtbogen 12 wird an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 einer magnetischen Substanz gezogen, um seine Form in einen Lichtbogen 12A zu ändern. Das obere Bein des Lichtbogens 12A läuft um den Endabschnitt des beweglichen Schützes 6, und das untere Bein wird von dem festen Kontakt 8A getrennt, wobei ein Teil der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 durchlaufen wird, um das feste Schütz zu erreichen, um somit zu einem Lichtbogen 12B zu werden.
Der Lichtbogen 12B wird endlich in einen Lichtbogen 12D über den Zustand eines Lichtbogens 12C geändert, der durch die Bewegung des oberen Beines vom unteren Teil der Schutzarmatur 6B zu deren oberen Teil gebildet wird, wobei der Lichtbogen 12C vom oberen Ende der Schutzarmatur 6B springt. In diesem Fall wird der Lichtbogen 12D nicht instabil, da der Vorsprung 13h auf der Oberfläche der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gebildet ist, und der Lichtbogen 12D wird an der vorbestimmten Stelle gekühlt, so daß er ausgelöscht wird.
Wie oben beschrieben, gemäß dieser Ausführungsform, wird der Lichtbogen nicht instabil und wird bei einem vorbestimmten Ablauf ausgelöscht, da der Vorsprung an einer vorbestimmten Stelle der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten gebildet ist. Demgemäß gibt es keine Schädigung eines isolierenden Materials, das die Außenwand bildet, und sowohl das Stromunterbrechungsvermögen als auch das Strombegrenzungsvermögen können verbessert werden.
Eine Ausführungsform, wie sie in den Fig. 58-60 gezeigt ist, wird beschrieben werden. Wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen 12 erzeugt. Wenn der Lichtbogen 12 an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 für die Auslöschung gezogen wird, wird manchmal ein Stehenbleiben des Lichtbogens 12 an bestimmten Abschnitten in den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 während der Löschungsperiode verursacht. Dann wird Gas um die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 durch Wärmeeinwirkung ausgedehnt, mit dem Ergebnis, daß die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 anschwellen werden. Im schlimmsten Fall verursacht dies einen wechselseitigen Kontakt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, um den Lichtbogen 12 abzuschneiden und die Kühlwirkung zu verkleinern. Dies kann das Unvermögen des Unterbrechens verursachen.
Diese Ausführungsform dient dazu, solche Probleme auszuschalten und einen Schalter zu erhalten, der in der Lage ist, über eine lange Zeitdauer die Leistungsfähigkeit beizubehalten, die bei einem Schalter inhärent erwartet wird. Diese Ausführungsform ist gekennzeichnet durch Überziehen eines isolierenden Materials auf wenigstens einer Fläche jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten.
Diese Ausführungsform wird konkret beschrieben werden. Die Vorrichtung, wie sie in der Fig. 58 gezeigt ist, hat ein Merkmal, daß eine Fläche jeder Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 von einer isolierenden Platte 31 überdeckt ist, wie es in Fig. 59 gezeigt ist.
Als Material für die isolierende Platte 31 ist es ausreichend, daß es Verdampfung bewirkt, wenn sie einer hohen Temperatur ausgesetzt wird. Im allgemeinen wird ein organisches Material benutzt.
In Fig. 58, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen 12 erzeugt, wie es in der Figur gezeigt ist.
Der Lichtbogen 12 wird an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 einer magnetischen Substanz gezogen, um seine Form in einen Lichtbogen 12A zu ändern. Das obere Bein des Lichtbogens 12A läuft um den Endabschnitt des beweglichen Schützes 6, und das untere Bein wird von dem festen Kontakt 8A getrennt, während es durch einen Teil der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 läuft, wodurch ein Lichtbogen 12B, der sich zu dem festen Schütz erstreckt, gebildet wird.
Der Lichtbogen 12B wird schließlich zu einem Lichtbogen 12D durch die Bewegung des oberen Beines auf der Kommutierungsplatte 15. In diesem Fall beugt das Vorliegen der isolierenden Platte 19 auf einer Fläche jeder der Lichtbogenlöschungs- Metallplatten 13 dem wechselseitigen Kontakt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 vor, selbst wenn das Verbleiben des Lichtbogens 12 um die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 aufgrund irgendeiner Ursache während der Zeit von der Erzeugung des Lichtbogens bis zu seiner Löschung verursacht wird. Der Lichtbogen kann auf eine stabile Weise abgeschnitten werden, eine stabile Kühlwirkung kann erhalten werden und das Stromunterbrechungsvermögen kann verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur bei der oben genannten Ausführungsform leistungsfähig, sondern auch bei modifizierten Ausführungsformen leistungsfähig. Beispielsweise kann die unterste Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g unter den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 eine Gabelform an ihrem Ende haben, wie es bei der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13e in der Fig. 49 veranschaulicht ist. Die Fig. 60 zeigt ein Beispiel, welches die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 mit der Form verwendet. Das Fortschreiten des Lichtbogens 12 in diesem Fall ist im wesentlichen dasselbe wie das, wie es mit Bezug auf Fig. 58 beschrieben ist.
Wie oben beschrieben, gemäß der Ausführungsform, die in den Fig. 58-60 gezeigt ist, gibt es kein Risiko des direkten Kontaktes der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten, selbst wenn ein stehenbleibender Lichtbogen bewirkt, daß die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten anschwellen, da das isolierende Material wenigstens auf einer Fläche jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten gedeckt ist. Demgemäß können sowohl das Stromunterbrechungsvermögen als auch das Strombegrenzungsvermögen verbessert werden.
Eine Ausführungsform, wie sie in den Fig. 61-63 gezeigt ist, wird beschrieben werden. Bei den zuvor genannten Ausführungsformen hat der Schalter einen solchen Aufbau, daß Lichtbogengas, das während einer Unterbrechungszeit erzeugt wird, direkt nach außen ausgelassen wird. Demgemäß gibt es einen Punkt, der verbessert werden soll. Das heißt, ein Lichtbogenraum, der zwischen einem Schalter und einem Gehäuse gebildet ist, eine Schalttafel, die den Schalter enthält, oder die Tür der Schalttafel müssen groß sein. Weiterhin besteht vom Gesichtspunkt seiner Funktion der Nachteil, daß ein Lichtbogen 12, der zu einer Unterbrechungszeit erzeugt wird, stark an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten der magnetischen Substanz mit ebenen Flächen angezogen wird, wobei der Lichtbogen oftmals den Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 erreicht, wodurch das Verbleiben eines Lichtbogens 12D an seinem Endabschnitt verursacht wird, so daß somit das Unvermögen einer Unterbrechung begünstigt wird.
Im Hinblick auf einen solchen Nachteil hat die vorliegende Ausführungsform das Merkmal, daß der Endabschnitt jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten mit einem isolierenden Material bedeckt ist, um das Auslassen des Lichtbogengases in den Außenraum zu steuern.
Gemäß der Ausführungsform, die in den Fig. 61-63 beschrieben ist, wird das Auslassen des Lichtbogengases gesteuert, und die Position des Lichtbogens, der erzeugt wird, wird auf einen vorbestimmten Bereich gegeben, um das Verbleiben des Lichtbogens zu modifizieren, indem leicht der äußere Abschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten modifiziert werden, wodurch ein Schalter zur Verfügung gestellt werden kann, der in der Lage ist, das Stromunterbrechungsvermögen zu verbessern.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben werden.
Der Schalter, der in Fig. 61 gezeigt ist, hat ein charakteristisches Merkmal, daß eine isolierende Platte 32, wie sie in der Fig. 62 gezeigt ist, verwendet wird, die in Kontakt mit dem Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 steht.
In Fig. 61, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen 12 erzeugt, wie es in der Figur gezeigt ist.
Der Lichtbogen 12 wird zu Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 einer magnetischen Substanz gezogen, um seine Form in einen Lichtbogen 12A zu ändern. Das obere Bein des Lichtbogens 12A läuft um den Endabschnitt des beweglichen Schützes 6, und das untere Bein wird von dem festen Kontakt 8A getrennt, während es durch einen Teil der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 läuft, um somit ein Lichtbogen 12B zu werden, der das feste Schütz erreicht.
Der Lichtbogen 12B ändert sich schließlich in einen Lichtbogen 12D durch die Bewegung des oberen Beines zu einem nach unten gekrümmten Abschnitt der Kommutierungsplatte 15. In diesem Fall kann das Lichtbogengas, das in der Zeitdauer von der Erzeugung des Lichtbogens bis zu seiner Auslöschung erzeugt worden ist, nicht direkt nach außen ausgelassen werden, wegen der isolierenden Platte 32, die an dem Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 vorgesehen ist, sondern wird über eine andere Auslaßroute nach und nach ausgelassen.
Somit wird durch Steuern der Bewegung des Lichtbogengases verhindert, daß der Lichtbogen 12D zu dem Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 verschoben wird, und demgemäß wird ein Verbleiben des Lichtbogens 12 am Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 nicht verursacht, und der Lichtbogen wird an einer vorbestimmten Stelle gekühlt, so daß er ausgelöscht wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die oben genannte Ausführungsform anwendbar, sondern sie ist auch auf eine Vorrichtung, als eine modifizierte Ausführungsform, mit dem Aufbau, wie er in der Fig. 63 gezeigt ist, anwendbar.
Es ist nämlich das Merkmal der Vorrichtung wie in Fig. 63 das, daß die unterste Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g unter den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 einen gegabelten Endabschnitt hat.
Die Ausführungsform der Fig. 63 liefert dieselbe Funktion und Wirkung wie die der Fig. 61.
Eine Ausführungsform, wie sie in den Fig. 64-65 gezeigt ist, wird beschrieben werden.
Die Ausführungsform, wie sie in den Fig. 64-65 gezeigt ist, ist so aufgebaut, daß die Breite des Endabschnittes jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 an den Seiten der Kontakte dünn gemacht ist, und eine Gehäusewand um die Lichtbogenlöschungs-Metallplätten 13 ist auch verengt, wodurch ein Lichtbogen stark in die Löschung getrieben wird indem eine Druckdifferenz (Luftspaltfunktion) verwendet wird, die von der Erzeugung des Lichtbogens nahe den Kontakten im Zusammenhang mit den oben genannten beiden Lichtbogentreiberquellen verursacht wird.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 64 und 65 beschrieben werden.
Die Fig. 64 zeigt einen Teil der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, die in dem Beispiel benutzt werden, in einer Draufsicht. Wie es aus der Ansicht gesehen wird, hat der Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13 eine dünne enge Form. Mit einem solchen Aufbau wird der Gasdruck, der von dem erzeugten Lichtbogen verursacht wird, erhöht, und der Druck als eine Antriebsquelle für den Lichtbogen benutzt.
Fig. 65 zeigt ein Beispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, die so bearbeitet worden sind, daß sie die Form, wie sie in der Fig. 64 gezeigt ist, haben, benutzt werden.
In Fig. 65, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, wird ein Lichtbogen 12 auf dieselbe Weise erzeugt, wie bei den zuvor genannten Ausführungsformen.
Der Lichtbogen 12 schreitet so fort, daß er sich in einen Lichtbogen 12A in einer kurzen Zeit durch den Einfluß der magnetischen Substanz ändert; der Lichtbogen wird an die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gezogen, um die Form eines Lichtbogens 12B und eines Lichtbogens 12C in Folge anzunehmen; der Lichtbogen ändert sich schließlich in einen Lichtbogen 12D; und er wird von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt, so daß er ausgelöscht wird. Bei der Bewegung des Lichtbogens wird der Spalteffekt erhalten, indem der Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten dünn gemacht wird und indem die Wand des Gehäuses 40, das die Platten 13 umgibt, verengt wird.
Die Erzeugung des Lichtbogens, das Treiben des Lichtbogens und das Verschieben des Lichtbogens aus dem Zustand eines Lichtbogens 12C in den Zustand eines Lichtbogens 12D werden auf befriedigende Weise durchgeführt, und die Zeit, die für die Unterbrechung erforderlich ist, wird verkürzt, und das Strombegrenzungsvermögen wird auch wie zuvor beschrieben erhöht, wodurch eine Lichtbogenenergie an einer Unterbrechungszeit abgesenkt wird, was die Unterbrechung eines großen elektrischen Stromes erlaubt.
Bei der oben genannten Ausführungsform ist die Beschreibung für den Fall gemacht worden, daß die Schutzarmatur 6B mit dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 verbunden ist. Jedoch kann die Schutzarmatur 6B weggelassen werden.
In dem Fall der Vorrichtung, die mit Bezug auf Fig. 65 beschrieben worden ist, ist die Länge der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 dieselbe. Es ist jedoch möglich, daß beispielsweise wenigstens eine der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 die Form hat, daß sie sich zu einer Stelle nahe dem festen Schütz 8A erstreckt, und die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte hat einen Endabschnitt, der gabelförmig ist, um Beinabschnitte zur bereitzustellen.
Wie oben beschrieben, gemäß der Ausführungsform, die in den Fig. 64 und 65 gezeigt ist, kann die treibende Kraft für den Lichtbogen weiter im Vergleich zur herkömmlichen Vorrichtung verbessert werden, indem einfach die Form der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten geändert wird und indem die Oberfläche des Gehäuses zum Schützen des Umfangs verengt wird, so daß sie der Form der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten entspricht.
Dies bedeutet eine Verbesserung des Stromunterbrechungsvermögens und des Strombegrenzungsvermögens des Schalters, und die Wirkung davon ist bemerkenswert groß.
Eine Ausführungsform, wie sie in den Fig. 66-69 gezeigt ist, wird beschrieben werden.
Bei den oben genannten Ausführungsformen ist eine Vielzahl der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 der magnetischen Substanz bloß parallel zueinander angeordnet. Demgemäß kann der Lichtbogen nach außen entladen werden, während die Länge des Lichtbogens kurz ist, was somit das Risiko einer Erdung oder eines äußeren Kurzschlusses verursachen kann. In der Ausführungsform, die in den Fig. 66-69 gezeigt ist, sind die Enden oder Flächen nahe den Enden der Kommutierungsplatte und der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten in radialer Richtung verbreitert. Da der Schalter der vorliegenden Erfindung mit Lichtbogenlöschungs-Metallplatten versehen ist, deren Endabschnitt in einer radialen Form gemacht ist, erreicht man eine gute Leistung, wenn man die Länge des Lichtbogens verlängert, indem die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten und die Kommutierungsplatte geneigt werden. Demgemäß ist die Möglichkeit des Inkontaktkommens des Bogens mit der Luft vergrößert, und eine Kühlwirkung ist groß, wodurch eine Lichtbogenspannung schnell angehoben wird, und der Lichtbogen kann aufgestreut werden, mit dem Ergebnis des Erhöhens des Stromunterbrechungsvermögens.
Die zuvor genannte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in der Fig. 66 gezeigt ist, hat einen merkmalsmäßigen Aufbau, daß die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, die Kommutierungsplatte 15 und das feste Schütz 8 in Richtung auf ihre Endabschnitte verbreitert sind.
In Fig. 66 wird, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, ein Lichtbogen 12 erzeugt. Der Lichtbogen 12 wird zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 aus einer magnetischen Substanz gezogen, so daß er ein Lichtbogen 12A wird. Dann ändert sich der Lichtbogen 12 in Folge in einen Lichtbogen 12B und einen Lichtbogen 12C. Wenn der Lichtbogen 12 über die verbreiterten Abschnitte der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, der Kommutierungsplatte 15 und des festen Schützes 8 hinaus fortschreitet und beispielsweise zu einem Lichtbogen 12A wird, wird die Möglichkeit des Inkontaktkommens des Lichtbogens mit Luft plötzlich erhöht, was so wirkt, daß der Lichtbogen gekühlt wird.
Die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13, die für diesen Zweck verwendet werden, werden gebildet, indem ihr Teil gekrümmt wird (es ist unnötig, die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten in der Mitte zu krümmen), wie es in Fig. 67 gezeigt ist.
Somit wird der Lichtbogen 12 vollständig ausgelöscht, ohne daß Erdung oder äußerer Kurzschluß verursacht wird. In diesem Fall kann die Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g die dem festen Kontakt 8A am nächsten liegt, einen gegabelten Abschnitt haben, der zwei Beine an dem Teil, der dem festen Kontakt 8A entspricht, bildet.
Fig. 68 zeigt ein Beispiel einer Lichtbogenlöschungs-Metallplatte 13g, die mit Beinabschnitten versehen ist.
Der Lichtbogen 12, der zwischen den Kontakten erzeugt worden ist, setzt sich so fort, daß er zu einem Lichtbogen 12A in einer kurzen Zeit wird, wie es in der Fig. 68 gezeigt wird; der Lichtbogen wird zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten, unterschiedlich von 13g, gezogen, um dadurch die Form eines Lichtbogens 12B und eines Lichtbogens 12C in Folge anzunehmen, er wird schließlich zu einem Lichtbogen 12D und wird von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt, so daß er ausgelöscht wird. Somit, da das Treiben des Lichtbogens unmittelbar nach der Erzeugung des Lichtbogens und das Verschieben des Lichtbogens aus dem Zustand des Lichtbogens 12C in den Zustand des Lichtbogens 12D auf befriedigende Weise erhalten werden, wird die Zeit, die für die Unterbrechung erforderlich ist, verkürzt, und das Strombegrenzungsvermögen kann auf dieselbe Weise wie zuvor beschrieben erhöht werden. Demgemäß wird die Lichtbogenenergie zu einer Unterbrechungszeit abgesenkt, was die Unterbrechung eines großen elektrischen Stromes erlaubt.
In der Ausführungsform, wie sie in Fig. 69 gezeigt ist, ist eine Lichtbogenlaufschiene 14 mit einer umgekehrten L-Form elektrisch mit dem Endabschnitt des festen Schützes 8 an der Seite des festen Kontaktes 8A verbunden, und die Lichtbogenschiene ist so aufgebaut, daß das bewegliche Schütz durch einen gekerbten Abschnitt 14e der Lichtbogenschiene 14 geführt ist, um in Kontakt mit dem festen Kontakt 8A zu kommen. Somit kann, indem die Lichtbogenschiene 14 vorgesehen wird, das Treiben des Lichtbogens 12 weiter beschleunigt werden, und sowohl das Strombegrenzungsvermögen als auch das Stromunterbrechungsvermögen können weiter erhöht werden.
Wie oben beschrieben, gemäß der Ausführungsform, wie sie in den Fig. 66-69 beschrieben ist, wird jeder Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten, des festen Schützes und der Kommutierungsplatte aufgeweitet, um den Lichtbogen zu zerstreuen. Demgemäß wird das Ansteigen einer Lichtbogenspannung erhöht, und der Lichtbogen kann verlängert werden, um somit das Stromunterbrechungsvermögen zu verbessern.
Eine Ausführungsform, wie sie in den Fig. 70 und 71 gezeigt ist, wird beschrieben werden. Bei den oben genannten Ausführungsformen ist die Breite des festen Kontaktes 8 gleichförmig. Demgemäß ist es schwierig, ein schnelles Treiben des Lichtbogens auf dem festen Schütz durchzuführen. Weiterhin ist die thermische Zerstörung der Seitenwand an der Seite des festen Schützes groß und die Betriebsdauer ist kurz. Somit gibt es viele Probleme, die verbessert werden sollen.
Bei dieser Ausführungsform ist der feste Kontakt auf der oberen Fläche des festen Schützes vorgesehen, und eine Lichtbogenschiene mit einem engen Pfad ist in dem festen Schütz gebildet.
Die Ausführungsform der Fig. 70 und 71 ist als ein Ergebnis des Studiums der Form des festen Schützes erhalten worden, und das schnelle Treiben eines Lichtbogens auf dem festen Schütz kann erhalten werden, indem die Lichtbogenschiene mit dem engen Pfad an der Außenseite des festen Kontaktes des festen Schützes angeordnet wird.
Das konkrete Beispiel wird beschrieben werden. Das feste Schütz, das in der Ausführungsform benutzt wird, ist eines, wie es in einer perspektivischen Ansicht in der Fig. 70 gezeigt ist. Wie es aus der Ansicht erkennbar ist, ist eine Lichtbogenschiene 14 mit einem Gabelabschnitt 14d versehen, der außerhalb des festen Kontaktes 8A ist und nach und nach zu dem freien Ende hin konvergiert. Und sie ist auch mit einem Teil versehen, das dieselbe Breite wie das feste Schütz hat. Es ist nämlich die Lichtbogenschiene 14 mit dem festen Schütz 8 durch enge Pfade verschaltet.
Durch Verwendung des festen Schützes mit der oben genannten Form kann somit eine Treibkraft auf den erzeugten Lichtbogen erhöht werden.
Fig. 71 zeigt eine weitere Ausführungsform der Lichtbogenschiene 14. Indem die Lichtbogenschiene 14 wie dargestellt gebildet wird, kann das Treiben des Lichtbogens 12 weiter beschleunigt werden, und sowohl das Strombegrenzungsvermögen als auch das Stromunterbrechungsvermögen können erhöht werden.
Eine Ausführungsform, wie sie in den Fig. 72-76 gezeigt ist, hat ein festes Schütz 8, das in derselben Weise wie bei der Ausführungsform, die in den Fig. 70 und 71 gezeigt ist, verbessert ist.
Es ist nämlich die Ausführungsform der Fig. 72-76 als ein Ergebnis von Studien an der Form des festen Schützes 8 erhalten worden. Indem ein leistenähnlicher Vorsprung an dem Mittelabschnitt des festen Schützes 8 an der Außenseite des festen Kontaktes 8A und entlang seiner Längsrichtung gebildet wird, wird ein Lichtbogen schnell getrieben. Diese Ausführungsform minimiert den Einfluß von Wärme auf die Seitenwand, die das feste Schütz umgibt, und die Betriebsdauer kann verlängert werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben werden.
Die Ausführungsform der Fig. 72 ist gekennzeichnet durch Ausbilden eines leistenähnlichen Abschnittes 8C an dem Mittelabschnitt einer Lichtbogenschiene 12 in ihrer Längsrichtung und an der Außenseite, so daß sie sich in Richtung auf das freie Ende in Bezug auf den festen Kontakt 8A erstreckt, und die Breite des Mittelabschnittes der Lichtbogenschiene wird verengt, während die Breite an der Seite des freien Endes groß gemacht wird.
Fig. 73 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der der feste Kontakt 8, der wie in Fig. 72 gezeigt hergestellt ist, verwendet wird.
In Fig. 73 wird, wenn der bewegliche Kontakt 6A von dem festen Kontakt 8A getrennt wird, ein Lichtbogen 12 erzeugt.
Der Lichtbogen 12 setzt sich so fort, daß er zu einem Lichtbogen 12A in einer kurzen Zeit durch den Einfluß der magnetischen Substanz wird; er wird zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gezogen und bewegt sich auf der Lichtbogenschiene 14, um die Form eines Lichtbogens 12B und dann eines Lichtbogens 12C in Folge anzunehmen; er wird schließlich zu einem Lichtbogen 12D, und er wird durch die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gekühlt, so daß er ausgelöscht wird.
Bei der Bewegung des Lichtbogens, da der Vorsprung auf der Lichtbogenschiene in dem festen Schütz 8 gebildet ist, wird der den Lichtbogen anziehende Effekt vergrößert, um so den Lichtbogen zu treiben.
Das Treiben des Lichtbogens nach der Erzeugung des Lichtbogens und das Verschieben des Lichtbogens aus dem Zustand des Lichtbogens 12C in den Zustand des Lichtbogens 12D wird auf befriedigende Weise erhalten. Die Zeit, die für die Unterbrechung erforderlich ist, wird verkürzt, und das Strombegrenzungsvermögen wird erhöht, wie zuvor beschrieben. Demgemäß wird die Lichtbogenenergie zu einer Unterbrechungszeit abgesenkt, um das Unterbrechen eines großen elektrischen Stromes zu erlauben.
Bei der oben genannten Ausführungsform ist eine Schutzarmatur 6B mit dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6A verbunden. Jedoch kann die Schutzarmatur 6B weggelassen werden.
In dem Fall der Vorrichtung, die mit Bezug auf Fig. 73 beschrieben worden ist, ist die Länge der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 einheitlich gemacht. Jedoch kann die Länge auf eine solche Weise bestimmt werden, daß wenigstens eine der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 zu einer Position erstreckt wird, die beispielsweise dem festen Schütz 8A entspricht, wie es bei der zuvor genannten Ausführungsform beschrieben worden ist (mit Bezug auf beispielsweise Fig. 49), und der Endabschnitt der langgestreckten Lichtbogenlöschungs-Metallplatte ist so gegabelt, daß er zwei Beine hat.
Weiterhin kann ein festes Schütz 8, das mit einer Lichtbogenschiene 14, wie sie in Fig. 74 dargestellt ist, versehen ist, anstelle des festen Schützes 8 wie in Fig. 72 verwendet werden.
In diesem Fall ist ein Endabschnitt einer Seite des festen Kontaktes 8A des festen Schützes 8 in einer umgekehrten L-Form gekrümmt.
Eine Lichtbogenlöschungsstruktur, bei der das oben genannte feste Schütz verwendet wird, wird mit Bezug auf Fig. 75 beschrieben. In derselben Weise wie bei den zuvor genannten Ausführungsformen wird, wenn ein Lichtbogen 12 zwischen dem beweglichen Kontakt 6A und dem festen Kontakt 8A erzeugt wird, das untere Bein des Lichtbogens 12 auf dem festen Kontakt 8A auf einfache Weise auf die Lichtbogenschiene 14 überführt, wodurch der Zustand des Lichtbogens 12A in den Zustand des Lichtbogens 12B geändert wird, da der Vorsprung 8C auf der Lichtbogenschiene 14 gebildet ist.
Wenn das untere Bein des Lichtbogens 12 auf die Lichtbogenschiene 14 überführt wird, fließt ein elektrischer Strom in der Lichtbogenschiene 14 in der Richtung einer Pfeilmarkierung X, wie in Fig. 75 gezeigt, und der Lichtbogen 12A wird weiter in Richtung auf den Endabschnitt der Führungsschiene 14 getrieben.
Das obere Bein des Lichtbogens 12A wird von dem beweglichen Kontakt 6A zu dem Endabschnitt des beweglichen Schützes 6 überführt, und der Lichtbogen wird zu den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 gezogen. Das untere Bein läuft auf der Lichtbogenschiene 14 von dem festen Kontakt 8A aus.
Das obere Bein des Lichtbogens 12B, das auf das bewegliche Schütz 6 überführt worden ist, wird in Folge von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 getrieben, und der Lichtbogen 12C, der von den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten verlängert worden ist, wird zu der Führungsschiene 14 überführt, indem alle Lichtbogenlöschungs-Platten 13a-13e der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 bewegt werden, und wird schließlich ausgelöscht. Somit wird, indem der Vorsprung auf der Lichtbogenschiene 14 vorgesehen ist, das Treiben des Lichtbogens 12 weiter beschleunigt, wodurch sowohl das Strombegrenzungsvermögen als auch das Stromunterbrechungsvermögen weiter erhöht werden können.
Als modifizierte Beispiele des festen Schützes 8, wie es in der Fig. 72 gezeigt ist, können solche, wie sie in den Fig. 76a, 76b und 76c gezeigt sind, verwendet werden.
Es muß nicht gesagt werden, daß dieselbe Wirkung wie bei den zuvor genannten Ausführungsformen selbst bei diesen Fällen erhalten werden kann.
Bei den zuvor genannten Ausführungsformen können die Lichtbogenlöschungs-Metallplatten 13 mit den Beinen 13ga, die zwischen dem festen Kontakt 8A und dem festen Kontakt 6A liegen, einzeln oder in einer Vielzahl vorliegen.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Die vorliegende Erfindung ist weithin auf einen Schalter, so wie ein elektromagnetisches Schütz, einen Unterbrecher für eine Verdrahtung, einen Luftschalterunterbrecher usw. anwendbar, wie sie für Fabriken, Privathäuser usw. verwendet werden.

Claims

1. Schalter mit einem feststehenden Kontakt (8A), welcher mit einem feststehenden Schütz (8) verbunden ist, einem beweglichen Kontakt (6A), welcher mit einem beweglichen Schütz (6) verbunden ist und dem feststehenden Kontakt gegenübersteht, mehreren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13), die mit vorgegebenen Abständen zueinander und parallel zu dem feststehenden Schütz (8) an einem Endabschnitt des beweglichen Schützes (6) angeordnet sind, und einer Kommutierungsplatte (15), die an einer Seite der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) dem feststehenden Schütz (8) gegenüberliegend angeordnet ist, so daß das bewegliche Schütz (6) zwischen der Kommutierungsplatte (15) und dem feststehenden Schütz positioniert ist, wobei mindestens eine Platte (13g) der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13), die dem feststehenden Schütz (8) benachbart ist, ein Ende hat, welches sich in eine Richtung zu dem beweglichen Schütz (6) hin erstreckt und einen Abstand zu dem feststehenden Schütz (8) aufweist, wobei in das eine Ende ein Zwischenraum eingeformt ist, so daß der bewegliche Kontakt (6A) durch diesen hindurch bewegbar ist, um mit dem feststehenden Kontakt (8A) in Kontakt gebracht zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende einen ersten und einen zweiten Beinabschnitt (13ga) aufweist, welche sich über eine senkrechte Linie des gemeinsamen Kontaktes zwischen dem feststehenden Kontakt (8A) und dem beweglichen Kontakt (6A) erstrecken, und daß die übrigen Lichtbogenlöschungs-Metallplatten ohne solche Beinabschnitte ausgebildet sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, bei dem die dem feststehenden Kontakt (8A) nächste Lichtbogenlöschungs-Metallplatte (13g) und die der Kommutierungsplatte (15) nächste Lichtbogenlöschungs-Metallplatte (13a) sich über die senkrechte Linie des gemeinsamen Kontaktes zwischen dem feststehenden Kontakt (8A) und dem beweglichen Kontakt (6A) erstrecken.

3. Schalter nach Anspruch 1, bei dem einige der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13a, 13b), welche der Kommutierungsplatte (15) am nächsten sind, sich zu der Seite eines Raumes erstrecken, in welchem das bewegliche Schütz (6) bewegbar ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, bei dem die der Kommutierungsplatte (15) nächste Lichtbogenlöschungs-Metallplatte (13a) sich zu der Seite eines Raumes erstreckt, in welchem das bewegliche Schütz (6) bewegbar ist.

5. Schalter nach Anspruch 1, bei dem ein Endabschnitt aller Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) sich zu der Seite eines Raumes erstrecken, in welchem das bewegliche Schütz (6) bewegbar ist.

6. Schalter nach Anspruch 1, bei dem längere Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13a, 13b, 13c, 13d) an beiden Seiten ihres einen Endes Beinabschnitte haben, welche durch Ausschneiden des mittleren Teiles des Endes gebildet sind, und kürzere Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13e, 13f, 13g) umschichtig angeordnet sind, so daß die Endabschnitte der längeren Lichtbogenlöschungs-Metallplatten über oder unter dem beweglichen Schütz (6) liegen.

7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Vorsprung (13h) an einem Endabschnitt jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) ausgebildet ist.

8. Schalter nach Anspruch 7, bei dem der Vorsprung (13h) an der der Kommutierungsplatte (15) oder der dem feststehenden Schütz (8) gegenüberliegenden Stirnseite ausgebildet ist.

9. Schalter nach Anspruch 1, bei dem ein isolierender Werkstoff zwischen benachbarte Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) eingefügt ist.

10. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Kommutierungsplatte (15) in eine U-Form gebogen ist, so daß das Ende des Beinabschnittes (15a) in der Nähe der Rückseite des beweglichen Schützes (6) diesem gegenüberliegt.

11. Schalter nach Anspruch 10, bei dem der Beinabschnitt (15a) der Kommutierungsplatte (15) eine zu seinem freien Ende hin geneigte Seite aufweist.

12. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein im wesentlichen U-förmiger gebogener Abschnitt (15a) in der Kommutierungsplatte (15) ausgebildet ist, so daß der gebogene Abschnitt zwischen dem beweglichen Schütz (6) und den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) angeordnet ist, und der obere Teil des gebogenen Abschnittes im wesentlichen auf einer Höhe mit einer Position liegt, bei welcher die Schaltungsunterbrechung des beweglichen Schützes beendet ist.

13. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Breite der Kommutierungsplatte (15) an beiden Enden erweitert ist und ein Vorsprung (15A) an ihrem mittleren Abschnitt ausgebildet ist, um mit einem Lichtbogen in Kontakt zu kommen.

14. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Vorsprung (15A) im mittleren Teil der Koinmutierungsplatte (15) an ihrem freien Ende ausgebildet ist, um mit einem Lichtbogen in Kontakt zu kommen.

15. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Vorsprung (13h) an den Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) in Breitenrichtung in deren mittlerem Bereich ausgebildet ist.

16. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem mindestens eine Oberfläche der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) mit einem isolierenden Werkstoff (31) bedeckt ist.

17. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein isolierender Werkstoff einen Teil derselben Seite jeder der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) bedeckt, um die Entladung des Lichtbogengases zu steuern.

18. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Breite der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) auf der Seite des beweglichen Kontaktes (6) schmal ist und die Breite des Endabschnittes auf der entgegengesetzten Seite breit ist.

19. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Kommutierungsplatte (15) und die Lichtbogenlöschungs- Metallplatten (13) so ausgebildet sind, daß sie mit ihrer Entfernung von dem beweglichen Kontakt (6) radial verbreitert sind.

20. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine Lichtbogenschiene (14) zusammenhängend mit-dem feststehenden Schütz (8) ausgebildet ist.

21. Schalter nach Anspruch 20, bei dem die Lichtbogenschiene (14) mit dem feststehenden Schütz (8) über einen engen Pfad verbunden ist.

22. Schalter nach Anspruch 20 oder 21, bei dem ein vorspringendes Teil in der Längsrichtung der Lichtbogenschiene (14) im mittleren Abschnitt ausgebildet ist.

23. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine Schutzarmatur (6B) am Endabschnitt des beweglichen Schützes (6) ausgebildet ist, welche den Endabschnitt der Lichtbogenlöschungs-Metallplatten (13) mit einem Abstand gegenüberliegt.

24. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden oder die Abschnitte in der Nähe der Enden der Lichtbogenlöschungs- Platten (13), welche sich in einer Richtung von dem beweglichen Schütz (6) weg erstrecken, radial verbreitert sind, so daß die Länge des Lichtbogens zwischen den Lichtbogenlöschungs-Platten (13) verlängert ist.

25. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein isolierender Werkstoff (19, 32) bei dem Ende der Lichtbogenlöschungs-Platten (13) vorgesehen ist, welches von dem beweglichen Schütz weggerichtet ist, um Lichtbogengas zu steuern.

26. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsprung (15A; 8c) an der Kommutierungsplatte (15) oder dem feststehenden Schütz (8) auf einer Oberfläche ausgebildet ist, welche dem feststehenden Schütz (8) bzw. der Kommutierungsplatte (15) gegenüberliegt.

27. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß isolierende Platten (30; 31) zwischen die Lichtbogenlöschungs-Platten (13) eingefügt sind.