DE3803849C1

DE3803849C1 - High-power switching path for protective switching devices

Info

Publication number: DE3803849C1
Application number: DE19883803849
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Flohr Peter Dipl-Ing 7790 Messkirch De
Current assignee: Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1988-02-09
Publication date: 1989-08-10

Abstract

This invention achieves rapid arc extinguishing by interrupting the contacts as quickly as possible, and a high degree of current limiting is achieved irrespective of the current waveform and magnitude. In this case, the short-circuit current itself is used in a progressive manner, as a result of the particular manner in which it is fed to the contact point, to open the switching path virtually without any delay. At the same time, this interruption is carried out completely independently of the unlatching of the latching mechanism by the magnetic release. The arrangement of the rotary bearing point of the moving contact results in said contact not being touched by the base of the arc, so that welding is reliably prevented, but the electrical load also being so low that it is possible to dispense with an additional current-carrying braid, and in the arc being commutated without any delay. The course of the arc is in this case not impeded or braked. An additional blowing effect is achieved which is particularly useful for interrupting weak-current DC arcs.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochleistungs-Schaltstrecke für Schutzschaltgeräte gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a high-performance switching path for Protective switching devices according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Schaltstrecke ist aus der DE-PS 24 23 207 bekannt. Bei dieser Anordnung bewegt der bei Trennung der Kontakte unter Last ent stehende Schaltlichtbogen sich mit seinem einen Fußpunkt entlang dem beweglichen Kontaktstück bis zu dessen Drehlagerung und darüber hinaus auf dem daran anschließenden Lichtbogenleitblech fort, um dann an schließend in das Löschblechpaket einzutreten. Als besonders vorteilhaft wird dabei der Wegfall der Kommutierungsstelle des Lichtbogenfußpunkts vom beweglichen Kontakt auf die Leitschiene angesehen. Nachteilig ist bei dieser Konstruktion jedoch, daß der Lichtbogenstrom bis zu seinem endgültigen Verlöschen in der Deion-Kammer über den Drehpunkt des be weglichen Kontaktes fließt, wodurch ein Verschweißen des beweglichen Kontaktes mit dem Lichtbogenleitblech erfolgt. Um die Lichtbogenlauf zeit abzukürzen, wurde in der DE-PS 28 41 004 vorgeschlagen, in die Lichtbogenleitschiene eine zusätzliche Blasschleife einzubauen, um einen schnellen Lichtbogeneinlauf in die Löschbleche zu gewährleisten. Abgesehen von dem zusätzlichen Aufwand wird durch die Impedanz der Blas schleife die Kommutierung des Lichtbogenfußpunkts vom beweglichen Kon takt auf die Lichtbogenleitschiene erschwert und die Strombegrenzung verzögert. Bei der Kurzschlußabschaltung wird zwar zunächst der Licht bogenfußpunkt relativ leicht vom Ende des beweglichen Kontaktes auf das höhere Potential der Blasschleife überspringen; kaum ist dies je doch erfolgt, entsteht wegen des Spannungsfalls in der Blasschleife eine Potentialdifferenz in umgekehrter Richtung, so daß der Licht bogenfußpunkt zur Kontaktstelle zurückliefe, würde der Antrieb durch die Lorentzkraft nicht überwiegen. Jedenfalls wird auch bei dieser Anordnung der natürliche Lichtbogenlauf abgebremst.Such a switching path is known from DE-PS 24 23 207. At this arrangement moves the ent when the contacts are separated under load standing switching arc with its one foot point along the movable contact piece up to its pivot bearing and beyond on the adjacent arc baffle, then on finally enter the fire-fighting sheet package. To be particularly advantageous the elimination of the commutation point of the arc base viewed from the moving contact on the guardrail. The disadvantage is in this construction, however, that the arc current up to its final extinction in the deion chamber beyond the pivot point of the be moving contact flows, causing a welding of the movable Contact with the arc baffle. To the arc run To shorten time, was proposed in DE-PS 28 41 004, in the Arc guide rail to install an additional blow loop to to ensure a quick arc entry into the quenching plates. Aside from the additional effort, the impedance of the blow grind the commutation of the arc base from the moving con clock on the arc guide rail complicates and the current limitation delayed. When the short-circuit is switched off, the light turns on first bend base point relatively easily from the end of the moving contact skip the higher potential of the blow loop; this is hardly ever but occurs because of the voltage drop in the blow loop a potential difference in the opposite direction so that the light arc base point to the contact point, the drive would do not outweigh the Lorentz force. Anyway, this too Arrangement of natural arcing slowed down.

Aus der DE-OS 36 07 052 ist eine Schaltstrecke ähnlich der eingangs ge nannten bekannt, bei der eine Zuleitung als Blasschleife im Bereich der Schaltstrecke ausgeführt ist. Um Hochstrom-Lichtbögen in Schutz schaltgeräten schnell zum Verlöschen zu bringen und um eine starke Begrenzung des Lichtbogenstroms zu erreichen, genügt es aber nicht, allein die Kommutierungszeit zu verringern; es muß vielmehr dafür gesorgt werden, daß die Kontaktöffnung sehr schnell erfolgt, da sich erfahrungsgemäß Lichtbogenfußpunkte von Kurzschlußströmen über 5000 A erst nach einer Kontaktöffnung von 2-3 mm bewegen lassen. Um das zu erreichen, werden heute bei allen bekannten Anordnungen sogenannte Schlaganker eingesetzt, die im Kurzschlußfall - durch die stromdurch flossene Magnetspule erregt - den beweglichen Kontakt beschleunigen. Insbesondere bei Schutzschaltern mit Nennströmen < 25 A ist jedoch eine Magnetspule mit ausreichender Erregung in den geforderten kleinen Schalterabmessungen nicht unterzubringen, was dazu führt, daß Leitungschutzschalter mit Nennströmen < 25 A ein kleineres Schalt vermögen besitzen, als es aufgrund der zu erwartenden Kurzschlußströme an der Einbaustelle erforderlich wäre. Nachteilig ist dabei aber auch, daß durch die Massenträgheit der zu bewegenden Teile die Kontaktöffnung verzögert und der Abschaltvorgang verlängert wird. Meist ist nicht nur der bewegliche Kontakt und der Anker zu beschleunigen, sondern zusätz lich diverse Umlenkhebel und Teile der Kinematik. Besonders nachteilig ist die bei Anordnungen mit Einfachunterbrechung normalerweise erfor derliche Kupferlitze als Stromzuführung zum beweglichen Kontakt. Bei Kurzschlußabschaltungen führt die Litze infolge der Stromkräfte eine Eigenbewegung aus, die die schnelle Öffnung des Kontaktes behin dert und abbremst. Ungünstig ist bei diesen Konstruktionen, daß mit dem gleichen Schlaganker zunächst das Schaltschloß entklinkt werden muß, bevor der Schlaganker überhaupt auf den beweglichen Kontakt auftrifft - ebenfalls ein zusätzlicher Zeitverlust. Ein anderes Problem ergibt sich für Schutzschalter beim Abschalten von Gleich strömen geringer Größe bei Gleichspannungen von ungefähr 220 V. Reicht die Eigenblasung zur Bewegung des Lichtbogens bei hohen Strömen aus, um das Plasma bei der Abschaltung von der Kontaktstelle in die Löschkammer zu treiben, so ist bei Gleichströmen < 30 A die Lorentz kraft dafür nicht ausreichend. Da die bekannten Schutzschalter weder über eine Momentausschaltung noch über eine ausreichende Kontakt öffnung verfügen, würden solche Gleichströme bei der Abschaltung nicht verlöschen und den Schalter zerstören. Es wurden daher Anordnungen vorge schlagen, den Lichtbogen an der Kontaktstelle zusätzlich mit Permanent magneten zu beblasen - siehe auch EP 02 17 106. Diese Konstruktionen verlangen naturgemäß, abgesehen vom zusätzlichen Aufwand, den richtig gepolten Anschluß des Schutzschaltgerätes, was die Anwendung doch sehr erschwert.From DE-OS 36 07 052 a switching path similar to the one mentioned at the outset is known, in which a feed line is designed as a blow loop in the region of the switching path. In order to quickly extinguish high-current arcs in protective switching devices and to achieve a strong limitation of the arc current, it is not enough to reduce the commutation time alone; it must rather be ensured that the contact opening takes place very quickly, since experience has shown that the arc base of short-circuit currents above 5000 A can only be moved after a contact opening of 2-3 mm. To achieve this, so-called impact anchors are used today in all known arrangements, which in the event of a short circuit - excited by the current flowing through the magnet coil - accelerate the moving contact. Particularly with circuit breakers with nominal currents <25 A, however, a magnetic coil with sufficient excitation cannot be accommodated in the required small switch dimensions, which means that miniature circuit breakers with nominal currents <25 A have a smaller switching capacity than the short-circuit currents to be expected at the installation site would be required. However, it is also disadvantageous that the contact opening is delayed by the inertia of the parts to be moved and the switch-off process is lengthened. In most cases, it is not only the moving contact and the armature that must be accelerated, but also various bellcranks and parts of the kinematics. Particularly disadvantageous is the copper braid normally required for arrangements with single interruption as power supply to the movable contact. In the case of short-circuit shutdowns, the stranded wire performs its own movement as a result of the current forces, which hinders and brakes the rapid opening of the contact. It is unfavorable with these constructions that the switch lock must first be released with the same impact anchor before the impact anchor even hits the movable contact - an additional loss of time. Another problem arises for circuit breakers when switching off DC currents of small size at DC voltages of approximately 220 V. If the self-blowing is sufficient to move the arc at high currents to drive the plasma from the contact point into the arcing chamber when it is switched off with direct currents <30 A, the Lorentz force is not sufficient for this. Since the known circuit breakers have neither a moment switch-off nor a sufficient contact opening, such direct currents would not go out when the switch-off and destroy the switch. Arrangements were therefore proposed to additionally blow the arc at the contact point with permanent magnets - see also EP 02 17 106. These constructions naturally require, apart from the additional effort, the correctly polarized connection of the protective switching device, which makes the application very difficult.

Es ist, z. B. aus der DE-AS 12 86 184, an sich bekannt, den festen und den beweglichen Kontaktträger parallel zu führen, um elektrodynamische Kontaktöffnungskräfte zu erzielen.It is Z. B. from DE-AS 12 86 184, known per se, the fixed and to guide the movable contact carrier in parallel to electrodynamic To achieve contact opening forces.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hochleistungs schaltstrecke für Schutzschaltgeräte der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß durch elektrodynamische Kontaktöffnungskräfte eine möglichst schnelle Trennung der Kontakte und damit eine rasche Licht bogenlöschung erreicht wird und unabhängig von der Stromform und -größe eine starke Strombegrenzung erfolgt.The invention is therefore based on the object of high performance Switching distance for protective switching devices of the type mentioned above train that through electrodynamic contact opening forces Rapid separation of the contacts and thus a quick light arc extinguishing is achieved and regardless of the current shape and size there is a strong current limitation.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Mit einer derartigen Anordnung wird auf fort schrittliche Weise erreicht, daß der Kurzschlußstrom selbst durch seine besondere Zuführung zu der Kontaktstelle die praktisch verzöge rungsfreie Öffnung der Schaltstrecke herbeiführt. Dabei erfolgt diese Trennung völlig unabhängig von der Entklinkung des Schaltschlosses durch den Magnetauslöser. - Die Hochleistungsschaltstrecke ist mit dem Schaltschloß vor der Abschaltung mechanisch überhaupt nicht gekoppelt. Die mäanderförmige Ausbildung der Anordnung von Festkontakt, beweglichem Kontakt und Verbindungschiene zwischen Anschlußklemmen und Löschkammer ergibt durch teilweises Ineinandergreifen der Bauteile eine Mehrzahl von Stromschleifen gleichsinniger und entgegengesetzter Stromrichtung, die die abstoßenden und anziehenden elektrodynamischen Kräfte des Kurz schlußstromes vorteilhaft zur schnellen Kontaktöffnung ausnützen. Nachdem diese Kräfte nach dem Biot-Savart′schen Gesetz mit zunehmender Kontaktöffnung abnehmen würden, ist die Anordnung der Bauteile so ge wählt, daß durch die Annäherung des beweglichen Kontaktes an die Verbindungsschiene während der Kontaktöffnung die öffnenden Kräfte sogar zunehmen. Durch die Drehlagerung des beweglichen Kontaktes, räumlich hinter der Verbindungsschiene zwischen der Anschlußklemme und dem Löschblechpaket sowie elektrisch hinter dem Kommutierungspunkt des Lichtbogenfußpunktes auf der Verbindungsschiene in Richtung Löschkammer wird erreicht, daß die Lagerstelle selbst vom Lichtbogen fußpunkt nicht berührt und damit ein Verschweißen sicher verhindert wird. Die Lagerstelle wird aber auch nur so lange vom Kurzschlußstrom durchflossen, bis der Lichtbogenfußpunkt den beweglichen Kontakt ver lassen hat und am Kommutierungspunkt auf die Verbindungsschiene auf getroffen ist. Die elektrische Belastung der Lagerstelle ist damit so gering, daß auf eine zusätzliche Stromzuführungslitze verzichtet werden kann. Durch die Anordnung der Drehlagerstelle des beweglichen Kontaktes - elektrisch gesehen deutlich hinter dem Kommutierungspunkt des Lichtbogens - wird aber auch erreicht, daß der Lichtbogenfußpunkt während der Kurzschlußabschaltung so lange ein höheres Potential an der Verbindungsschiene vorfindet, solange er auf dem beweglichen Kon takt läuft; er kommutiert verzögerungsfrei. Nach der Kommutierung bleibt dieser Zustand erhalten, d. h., das freie Ende des beweglichen Kontaktes behält auch nach der Kommutierung sein niedrigeres Potential gegenüber dem Lichtbogenfußpunkt auf der Verbindungsschiene bei. - Der Lichtbogenlauf wird nicht behindert oder abgebremst. Durch die Annäherung des freien Endes des beweglichen Kontaktes an die feststehende Verbindungsschiene entsteht durch Bildung einer Blas schleife auf den Lichtbogen zusätzlich eine Verstärkung der magnetischen Blasung, solange sich der Lichtbogenfußpunkt auf dem freien Ende des beweglichen Kontaktes befindet. Je größer das Blasfeld, desto stärker ist der Antrieb auf den Lichtbogen in Richtung Löschkammer und desto schneller wird der Lichtbogen in die Löschkammer transportiert. Beson ders nützlich ist diese zusätzliche Blaswirkung für die Unterbrechung stromschwacher Gleichstrom-Lichtbögen, deren einfache Eigenblasung für die Löschung bei Spannungen um 220 V nicht ausreicht. Die Wirkung sowohl der elektrodynamischen Kraft als auch der magnetischen Blasung kann noch in bekannter Weise durch Hinterfütterung der Stromschleifen mit ferromagnetischen Materialien verstärkt werden.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1. With such an arrangement it is achieved in a gradual manner that the short-circuit current brings about the practically delay-free opening of the switching path even through its special feed to the contact point. This separation takes place completely independently of the release of the switch lock by the magnetic release. - The high-performance switching path is not mechanically coupled to the key switch before it is switched off. The meandering design of the arrangement of fixed contact, movable contact and connecting rail between terminals and arcing chamber results from partial interlocking of the components, a plurality of current loops in the same direction and opposite current direction, which advantageously use the repulsive and attractive electrodynamic forces of the short-circuit current for quick contact opening. After these forces would decrease according to Biot-Savart's law with increasing contact opening, the arrangement of the components is selected so that the opening forces even increase due to the approach of the movable contact to the connecting rail during the contact opening. Due to the pivoting of the movable contact, spatially behind the connecting rail between the connection terminal and the quenching plate package and electrically behind the commutation point of the arc base on the connecting rail in the direction of the quenching chamber, the bearing point itself is not touched by the arc base and thus welding is reliably prevented. The bearing point is also only flowed through by the short-circuit current until the arc base has left the movable contact and is met at the commutation point on the connecting rail. The electrical load on the bearing point is so low that an additional power supply wire can be dispensed with. The arrangement of the pivot point of the movable contact - electrically seen clearly behind the commutation point of the arc - is also achieved that the arc base during the short-circuit shutdown finds a higher potential on the connecting rail as long as it runs on the movable con tact; it commutes without delay. This condition remains after commutation, ie the free end of the movable contact retains its lower potential compared to the arc base point on the connecting bar even after commutation. - The arc run is not hindered or slowed down. Due to the approach of the free end of the movable contact to the fixed connecting rail, the formation of a blowing loop on the arc additionally increases the magnetic blow as long as the arc base is on the free end of the movable contact. The larger the blowing field, the stronger the drive on the arc towards the quenching chamber and the faster the arc is transported into the quenching chamber. This additional blowing effect is particularly useful for the interruption of low-current direct-current arcs, whose simple self-blowing is not sufficient for extinguishing at voltages around 220 V. The effect of both the electrodynamic force and the magnetic blowing can be enhanced in a known manner by backfilling the current loops with ferromagnetic materials.

Aus der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hochleistungsschaltstrecke sowie die prinzipielle Anordnung der Löscheinrichtung und des Überstromauslösers ersichtlich. Bei dieser schematischen Darstellung ist auf alle weiteren Einzelheiten des dazu gehörigen Schutzschaltgerätes verzichtet worden, soweit sie für das Verständnis des Erfindungsgedankens von untergeordneter Bedeutung sind. In Fig. 1 ist das Schutzschaltgerät im eingeschalteten Zustand mit geschlossenem Kontakt, und zwar im Moment des Auftretens des Kurzschlußstromes, dargestellt. Die angenommene Stromrichtung ist mit Pfeilen gekennzeichnet; der Stromfluß erfolgt von der Anschluß klemme 1 über die Verbindungsschiene 2 über die Lagerstelle 3 über den beweglichen Kontakt 4 durch die Kontaktberührungsstelle 5 über den Festkontakt 6 und die Spule des Überstromauslösers 7 zur Abgangsklemme 8. Die Kontaktkraft des in der Lagerstelle 3 frei beweglichen Kontaktes 4 wird ausschließlich durch die Kontakt feder 9, die sich mit ihrem einen Ende am Gehäuse 10 und mit ihrem anderen Ende am beweglichen Kontakt abstützt, erzeugt. Die Wirkungsrichtung der Federkraft ist dabei so gewählt, daß ein hoher Anpreßdruck in der Lagerstelle, aber ein vergleichweise kleiner An preßdruck in der Kontaktstelle entsteht und daß bei Bewegung des beweglichen Kontaktes im Uhrzeigersinn das Drehmoment der Kontaktfeder im Uhrzeigersinn das Drehmoment der Kontaktfeder abnimmt. Der Anpreß druck der Kontaktfeder in der Kontaktstelle ist gerade so groß, daß die elektrodynamischen Kräfte, die etwa beim Betrieb des Schutzschalt gerätes mit Nennstrom auftreten, nicht ausreichen, den beweglichen Kontakt abzuheben. Erst bei sprunghaftem Anstieg des Stromes über 1000 A, wie es im Kurzschlußfall vorkommt, wird der bewegliche Kontakt im Uhrzeigersinn aufgeschleudert. Dies geschieht nach dem Gesetz von Biot-Savart, wonach auf zwei stromdurchflossene parallele Leiter in folge des magnetischen Feldes bei gleicher Stromrichtung anziehende - und bei entgegengesetzter Stromrichtung abstoßende Kräfte wirken. Im Kurzschlußfall sind diese Kräfte sehr groß, da sie dem Quadrat des Stromes direkt proportional sind. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden diese Stromkräfte dadurch vervielfacht, daß die stromführenden Leiter mehrmals aneinander vorbeigeführt werden. So wirken zwischen den Schenkeln 2 a und 4 a sowie zwischen 2 b und 4 b anziehende, zwischen den Schenkeln 2 b und 4 a sowie 4 b und 6 a abstoßende Kräfte, die sich in der Wirkung addieren und nachdem die Verbindungs schiene 2 und der Festkontakt 6 im Gehäuse 10 festgesetzt sind, im Kurzschlußfall den beweglichen Kontakt 4 stark in Öffnungs richtung beschleunigen. Damit die Massenkräfte der beweglichen Teile klein bleiben, ist es vorteilhaft, auf eine Stromzuführung an den be weglichen Kontakt über eine zusätzliche Kupferlitze zu verzichten und den beweglichen Kontakt auch nicht durch eine mechanische Ankopplung an das Schaltschloß 12 zu behindern. Zwischen dem Schaltschloß und dem beweglichen Kontakt besteht in der Einschaltstellung keine mecha nische Verbindung.An embodiment of the high-performance switching path according to the invention and the basic arrangement of the extinguishing device and the overcurrent release can be seen from the drawing. In this schematic representation, all further details of the associated protective switching device have been dispensed with, insofar as they are of subordinate importance for the understanding of the inventive concept. In Fig. 1, the protective switching device is shown in the switched-on state with the contact closed, namely when the short-circuit current occurs. The assumed current direction is marked with arrows; the current flows from the terminal 1 via the connecting rail 2 via the bearing 3 via the movable contact 4 through the contact point 5 via the fixed contact 6 and the coil of the overcurrent release 7 to the outgoing terminal 8 . The contact force of the freely movable contact 4 in the bearing 3 is generated exclusively by the contact spring 9 , which is supported at one end on the housing 10 and at the other end on the movable contact. The direction of action of the spring force is chosen so that a high contact pressure in the bearing point, but a comparatively small contact pressure arises in the contact point and that when the movable contact moves clockwise the torque of the contact spring decreases clockwise the torque of the contact spring. The contact pressure of the contact spring in the contact point is just large enough that the electrodynamic forces that occur with the nominal current during operation of the protective switching device are not sufficient to lift off the movable contact. Only when the current suddenly rises above 1000 A, as occurs in the event of a short circuit, is the movable contact spun in a clockwise direction. This is done in accordance with the Biot-Savart law, according to which two parallel conductors through which current flows, due to the magnetic field, have attractive forces in the same current direction - and repulsive forces in the opposite current direction. In the event of a short circuit, these forces are very large because they are directly proportional to the square of the current. In the arrangement according to the invention, these current forces are multiplied by the fact that the current-carrying conductors are guided past one another several times. So act between the legs 2 a and 4 a and between 2 b and 4 b attractive, between the legs 2 b and 4 a and 4 b and 6 a repulsive forces, which add up in effect and after the connecting rail 2 and Fixed contact 6 are fixed in the housing 10 , accelerate the movable contact 4 strongly in the opening direction in the event of a short circuit. So that the inertial forces of the moving parts remain small, it is advantageous to dispense with a power supply to the movable contact via an additional copper wire and not to hinder the moving contact by a mechanical coupling to the switching mechanism 12 . There is no mechanical connection between the switch lock and the movable contact in the switch-on position.

In Fig. 2 ist in etwa die Kontaktstellung wiedergegeben, bei der sich die Lichtbogenfußpunkte von der Kontaktstelle bewegen lassen. Man erkennt dabei, daß sich zwar die Schenkel 2 b und 4 a sowie 4 b und 6 a voneinander entfernt haben, nachdem sich die Schenkel 2 a und 4 a ebenso wie die Schenkel 2 b und 4 b jedoch gleicher maßen angenähert haben, bleibt die Kraftwirkung auf den beweglichen Kontakt 4 gleich. Dabei entsteht durch die Annäherung von 4 b an 2 b eine zusätzliche Blaswirkung auf den Lichtbogenfußpunkt, wodurch er in Richtung Löschkammer 11 verstärkt beschleunigt wird. Durch den erzwungenen Stromlauf wird aber auch zwischen dem freien Ende des beweglichen Kontaktes 4 und der Verbindungsschiene 2 durch den zusätzlichen Spannungsfall im beweglichen Kontakt eine Potentialdifferenz erzeugt, die den Lichtbogenfußpunkt auf das höhere Potential der Verbindungsschiene in Richtung Löschkammer zieht.In Fig. 2 in about the contact position is given, the arc roots can be moved from the contact point in the. It can be seen that although the legs 2 b and 4 a and 4 b and 6 a have separated from one another, after the legs 2 a and 4 a , like the legs 2 b and 4 b , have approximated to the same extent, the remains Force effect on the movable contact 4 is the same. The approximation of 4 b to 2 b creates an additional blowing effect on the arc base, as a result of which it is accelerated towards the quenching chamber 11 . Due to the forced current flow, a potential difference is also generated between the free end of the movable contact 4 and the connecting bar 2 due to the additional voltage drop in the moving contact, which draws the arc base to the higher potential of the connecting bar in the direction of the quenching chamber.

In der Fig. 3 ist der Moment der Kommutierung, d. h. der Moment des Übertritts des Lichtbogenfußpunkts vom freien Ende des beweg lichen Kontakts 4 auf die Verbindungsschiene 2 dargestellt. Der Kommutierungspunkt ist mit K gekennzeichnet. Der Stromfluß durch den beweglichen Kontakt 4 und die Lagerstelle 3 wird unterbrochen, wodurch diese vom Lichtbogenstrom entlastet wird. Vorteilhaft ist dabei, daß sich der Abzweigpunkt A des Schenkels 2 c der Verbindungsschiene 2 , der die Lagerstelle 3 für den beweg lichen Kontakt 4 trägt, elektrisch betrachtet in Lichtbogenlauf richtung hinter dem Kommutierungspunkt K befindet. In Fig. 3, the moment of commutation, that is, the moment of crossing the arc base from the free end of the movable contact 4 on the connecting rail 2 is shown. The commutation point is marked with K. The current flow through the movable contact 4 and the bearing 3 is interrupted, which relieves the arc current. It is advantageous that the branch point A of the leg 2 c of the connecting rail 2 , which bears the bearing 3 for the movable contact 4 , electrically viewed in the arc running direction behind the commutation point K.

Dadurch ist sichergestellt, daß das Potential am freien Ende des be weglichen Kontakts nie höher sein kann als das des laufenden Licht bogenfußpunkts auf der Verbindungsschiene. Das Potential am freien Ende des beweglichen Kontakts wird im Gegenteil durch den laufenden Lichtbogen zunehmend abgesenkt, so daß am Kommutierungspunkt K ein relativ höheres Potential ansteht, was ein Zurücklaufen des Licht bogenfußpunktes sicher verhindert. Während dieses Vorganges hat der Überstromauslöser 7 das Schaltschloß 12 entklinkt. Der Schalt hebel 12 a verhindert ein selbsttätiges Schließen der Schaltstrecke. Die wiedergegebene Stellung entspricht dem Ausschaltungszustand.This ensures that the potential at the free end of the movable contact can never be higher than that of the current light arc base on the connecting rail. On the contrary, the potential at the free end of the movable contact is increasingly lowered by the running arc, so that a relatively higher potential is present at the commutation point K , which reliably prevents the arc base point from running back. During this process, the overcurrent release 7 has released the switch lock 12 . The switching lever 12 a prevents the switching path from closing automatically. The position shown corresponds to the switch-off status.

Im Fig. 4 ist die Hochleistungsschaltstrecke wiedergegeben, wie sie sich bei einer manuellen Ausschaltung über das Schaltschloß 12 darstellt. Dabei ist der Stromverlauf in der Verbindungsschiene 2 und im beweglichen Kontakt 4 durch Pfeile gekennzeichnet. Man erkennt, daß durch den gleichsinnigen Stromfluß durch die Strom leiter bei völlig geöffneter Trennstrecke sowohl die dynamischen Kräfte als auch die magnetische Blasung so lange auf den Lichtbogen wirken, wie sich sein Fußpunkt auf dem freien Ende des beweglichen Kontakts befindet. Vorteilhaft ist die zusäztliche Blaswirkung ins besondere bei Abschaltung stromschwacher Gleichstrombögen. Dabei wird eine Feldverstärkung durch U-förmige Eisenteile 13 erreicht, die in bekannter Weise die Stromleiter umschließen. Durch die Blas wirkung der Stromzuführungsleitungen und der zusätzlichen Blas schleife wird der Lichtbogen sehr schnell in die Löschkammer 11 getrieben und dort zum Erlöschen gebracht. Nachdem die Kontakt trennung bei der erfindungsgemäßen Anordnung nur durch den Kurz schlußstrom bewirkt wird und der Magnetauslöser davon unabhängig arbeitet, wird die Wirkungsweise der Hochleistungs-Schaltstrecke durch den Nennstrom des Schutzschaltgeräts nicht beeinträchtigt. Es ist also möglich, den Magnetauslöser für hohe Nennströme auszu legen und trotzdem bei kleinen Abmesungen ein hohes Schaltvermögen zu erwarten.In Fig. 4, the high-performance switching path is shown, as is shown in a manual switch-off via the switch lock 12 . The current profile in the connecting bar 2 and in the movable contact 4 is indicated by arrows. It can be seen that both the dynamic forces and the magnetic blowing act on the arc as long as its base point is on the free end of the movable contact by the same-direction current flow through the current conductor with the separation path fully open. The additional blowing effect is particularly advantageous when low-current DC arcs are switched off. A field strengthening is achieved by U-shaped iron parts 13 , which enclose the current conductors in a known manner. Due to the blowing effect of the power supply lines and the additional blowing loop, the arc is driven very quickly into the quenching chamber 11 and is extinguished there. After the contact separation in the arrangement according to the invention is effected only by the short-circuit current and the magnetic release works independently thereof, the mode of operation of the high-performance switching path is not impaired by the rated current of the protective switching device. It is therefore possible to design the magnetic release for high nominal currents and still expect a high switching capacity with small dimensions.

Claims

1.High-performance switching path for protective switchgear with electro-magnetic, electrothermal and manual tripping with a contact device arranged on the end in front of the quenching plate package in the arc chamber, both of which delimiting the arc quenching package are electrically connected to a connecting terminal and one of which is designed as a fixed contact and that other serves as a bearing for the movable contact and is galvanically connected to it, characterized in that the movable contact ( 4 ) with two approximately parallel, current flowing through in the opposite direction legs ( 4 a , 4 b ) and that the connecting rail ( 2 ), which binds the other arc baffle with the associated terminal ( 1 ) in an electrically conductive manner, meandering with two to each other and to the legs ( 4 a , 4 b ) of the movable contact ( 4 ) approximately parallel legs ( 2 a , 2 b ) is trained.

2. High-performance switching path according to claim 1, characterized in that the movable contact ( 4 ) in the bearing ( 3 ) of the leg ( 2 c ) on the side of the connecting rail ( 2 ) facing away from the arcing chamber ( 11 ) is rotatably mounted, so that this bearing point is not touched by the arc base.

3. High-performance switching path according to claim 1 or 2, characterized in that the branch point ( A ) on the connecting rail ( 2 ) over which the power supply to the movable contact ( 4 ) it follows, in the running direction of the arc base behind the commutation point ( K ) is located.

4. The high-power switching route according to any one of claims 1-3, characterized in that the movable contact (4) position in the turn is pressed by a contact spring (9) against the fixed contact (6), whose direction of action - close to the bearing point (3) passing - the movable contact additionally presses into the bearing ( 3 ) and which is supported in the housing ( 10 ), and that the movable contact has no mechanical connection to the switching mechanism ( 12 ).

5. High-performance switching path according to one of claims 1-4, characterized in that the leg ( 4 a ) of the rotatably mounted movable contact between the legs ( 2 a and 2 b ) fixed in the housing ( 10 ) of the connecting rail ( 2 ), that the current flow in it runs in the opposite direction to the arc and to the current flow in the other legs ( 4 b and 2 b ) and that the distance between the legs ( 2 a and 2 b ) of the connecting rail ( 2 ) and the legs ( 4 a and 4 b ) of the movable contact ( 4 ) is approximately the same and corresponds to the contact distance.

6. High-performance switching path according to one of claims 1-5, characterized in that the magnetic blowing field generated by the current flow in the legs ( 2 b and 4 b) is reinforced by a U-shaped iron part ( 13 ) which encloses the two legs on three sides .