DE3810977A1

DE3810977A1 - CURRENT-LIMITING SWITCHING DEVICE WITH ELECTRODYNAMICALLY OPENING SWITCHES

Info

Publication number: DE3810977A1
Application number: DE19883810977
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Manthe; Bernhard Dr Ing Pfeiffer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1989-10-12
Anticipated expiration: 2008-03-29
Also published as: DE3810977C2; EP0335824A1

Description

Die Erfindung betrifft eine strombegrenzende Schalteinrichtung mit in einem Isolierstoffgehäuse angeordneten elektrodynamisch öffnenden Schaltstücken.The invention relates to a current-limiting switching device with electrodynamically arranged in an insulating housing opening switching elements.

Schalteinrichtungen dieser Art, die auch unter der Bezeichnung Limiter bekannt sind, werden häufig als Zusatzgeräte zu Nieder spannungs-Leistungsschaltern eingesetzt und werden mit diesen elektrisch in Reihe geschaltet, um die Unterbrechung von Kurz schlußströmen zu ermöglichen, die von dem Leistungsschalter allein nicht bewältigt werden können. Häufig erhalten hierzu die strombegrenzenden Schalteinrichtungen eine äußere Ge staltung, die ein unmittelbares Anfügen an das Gehäuse des Leistungsschalters gestattet, wobei dessen Gehäuseprofil im wesentlichen fortgesetzt wird.Switching devices of this type, also known as Limiters are known, are often used as additional devices to low voltage circuit breakers are used and are used with them electrically connected in series to break short to allow final currents from the circuit breaker cannot be mastered alone. Often received this the current-limiting switching devices an outer Ge staltung that a direct attachment to the housing of the Circuit breaker allowed, its housing profile in essentially continues.

Die Kontaktanordnungen strombegrenzender Schalteinrichtungen, wie sie beispielsweise in den US-A-31 36 921, 39 46 364, 43 46 357 und 44 58 224 beschrieben sind, weisen im Prinzip einen ähnlichen Aufbau wie die Kontaktsysteme von Leistungs schaltern auf. Die elektrodynamische Wirkungsweise wird dabei durch eine schleifenförmige Gestaltung der Strombahnen er reicht, wobei nur das eine der beiden zusammenwirkende Schalt stücke bewegbar ist oder beide Schaltstücke bewegbar angeordnet sein können. Durch eine geeignete Anbringung der Kontaktkraft federn kann dafür gesorgt sein, daß sich die Kraftrichtung beim Überschreiten eines gewissen Öffnungsweges umkehrt und dadurch eine beschleunigte Öffnung herbeigeführt wird. Ferner können zusätzliche Antriebsmagnete vorgesehen sein, die entweder die Kontakthebel unmittelbar oder über mechanische Zwischenglieder mit einer Öffnungskraft beaufschlagen. The contact arrangements of current-limiting switching devices as for example in US-A-31 36 921, 39 46 364, 43 46 357 and 44 58 224 are described in principle a structure similar to the contact systems of power switch on. The electrodynamic mode of action is thereby through a loop-shaped design of the current paths enough, with only one of the two cooperating switching pieces is movable or both switching pieces are arranged movably could be. By a suitable application of the contact force springs can ensure that the direction of force at Exceeding a certain opening path reverses and thereby an accelerated opening is brought about. Can also additional drive magnets can be provided, either the Contact lever directly or via mechanical links apply an opening force.

Gemäß der Erfindung sind bei einer Schalteinrichtung der ein gangs genannten Art zwei ortsfeste Schaltstücke sowie zwei be wegbare Schaltstücke vorgesehen, wobei zwischen den Paaren zusammenwirkender feststehender und bewegbarer Schaltstücke eine Trennwand aus Isolierstoff angeordnet ist und die beiden bewegbaren Schaltstücke durch ein im Bogen über die Trenn wand geführtes biegsames Stromband verbunden sind, dessen Schenkel im Ruhezustand im wesentlichen parallel zu der Trenn wand liegen. Hierdurch wird eine Doppelunterbrechung erzielt, die infolge der Reihenschaltung von zwei Schaltlichtbögen einen hohen Strombegrenzungsfaktor ermöglicht. Dennoch besitzt die Anordnung einen einfachen Aufbau, weil keine Gelenke oder Schwenklager für die bewegbaren Schaltstücke benötigt werden. Vielmehr erfolgt der Antrieb der bewegbaren Schaltstücke durch die elektrodynamisch bewirkte Spreizung der beiderseits der isolierenden Trennwand befindlichen Schenkel des biegsamen Strombandes. Die Aufweitung der Stromschleife wird somit als Antriebskraft praktisch verzögerungsfrei und verlustfrei wirk sam. Jedes der bewegbaren Schaltstücke kann an einem Tragstück angebracht sein, welches an einen Schaltraum begrenzenden Wänden sowie der isolierenden Trennwand geführt und durch Federn in die geschlossene Ruhestellung vorgespannt ist. Diese Anordnung zeichnet sich durch große Einfachheit aus, die der Betriebssicherheit zugute kommt.According to the invention, the one in a switching device gangs mentioned two fixed contact pieces and two be Movable contact pieces are provided, being between the pairs interacting fixed and movable contact pieces a partition made of insulating material is arranged and the two movable contact pieces by an arch over the separator wall-guided flexible current band are connected, the Leg at rest essentially parallel to the separation wall lying. This creates a double break, the one due to the series connection of two switching arcs high current limiting factor. Nevertheless, the Arrangement a simple structure because no joints or Swivel bearings for the movable contact pieces are required. Rather, the movable contact pieces are driven by the electrodynamically caused spreading of both sides of the insulating partition located leg of the flexible Current band. The widening of the current loop is thus called Driving force is practically delay-free and loss-free sam. Each of the movable contact pieces can be on a support piece be attached, which limit to a control room Walls and the insulating partition wall and through Springs are biased into the closed rest position. These Arrangement is characterized by great simplicity, which the Operational safety benefits.

Seitlich der beiden Paare von Schaltstücken kann je ein Stapel von Löschblechen angeordnet sein. Dabei können gleiche oder ähnliche Löschbleche eingesetzt werden, wie sie die Lichtbogen löschkammern von Niederspannungs-Leistungsschaltern enthalten. Das Gehäuse der strombegrenzenden Schalteinrichtung kann aus zwei schalenartigen Gehäuseteilen zusammengesetzt sein, von denen das eine die Trennwand sowie ein den Raum oberhalb der bewegbaren Schaltstücke haubenartig umgebendes Wandteil als über die Teilungsebene vorspringende Teile aufweist und von denen der andere Gehäuseteil Nuten bzw. Rücksprünge für den Eingriff der Trennwand und des haubenartigen Wandteiles ent hält. Diese Gestalt der Gehäuseteile gestattet es, die Einbau teile, wie Schaltstücke, Federn, Anschlußvorrichtungen, Lösch bleche und dergleichen im liegenden Zustand des einen Gehäuse teiles in dieses einzulegen und dann durch einfachen Auflegen des anderen Gehäuseteiles alle Teile festzulegen. Der Eingriff der Wandteile in die Nuten bzw. Rücksprünge sichert dabei nicht nur die beiden Gehäuseteile zusätzlich gegen Verschiebung, sondern stellt auch ausreichend große elektrische Kriechwege sicher und versteift die Wandteile gegenüber den Beanspruchungen durch den beim Schalten auftretenden Gasdruck.A stack can be placed on either side of the two pairs of contact pieces be arranged by quenching plates. The same or Similar quenching plates are used as the arc contain extinguishing chambers of low-voltage circuit breakers. The housing of the current-limiting switching device can be made of be composed of two shell-like housing parts, by which the one the partition and the the room above Movable switching elements like wall part surrounding the hood has protruding parts over the division level and from which the other housing part grooves or recesses for the Engagement of the partition and the hood-like wall part ent holds. This shape of the housing parts allows installation parts, such as switching elements, springs, connecting devices, extinguishing sheets and the like in the lying state of one housing insert parts into this and then simply by hanging up of the other housing part to fix all parts. The engagement the wall parts in the grooves or recesses do not secure only the two housing parts additionally against displacement, but also provides sufficiently large electrical creepage distances safe and stiffens the wall parts against the stresses due to the gas pressure occurring when switching.

Zwischen dem haubenartigen Wandteil und den anschließenden Ge häusewänden kann ein kanalartiger Zwischenraum vorhanden sein, der an gegenüberliegenden Gehäuseseiten mit einer Eintritts öffnung und einer Austrittsöffnung zur Durchleitung einer Gas strömung in Verbindung steht. Eine solche Gasströmung kann insbesondere durch einen elektrisch mit der strombegrenzenden Schalteinrichtung in Reihe geschalteten Niederspannungs- Leistungsschalter veranlaßt werden, der aufgrund einer strom begrenzenden Charakteristik gleichzeitig mit der strombegren zenden Schalteinrichtung oder zeitlich vor dieser anspricht. Die Gasströmung durch das Gehäuse der strombegrenzenden Schalt einrichtung übt auf die Schaltgase der strombegrenzenden Schalteinrichtung eine Wirkung nach Art einer Gas- oder Dampf strahlpumpe aus und führt die Schaltgase beschleunigt ab. Dieser Vorgang steigert das Schaltvermögen der strombegrenzen den Schalteinrichtung zusätzlich.Between the hood-like wall part and the subsequent Ge canal-like space may be present in the walls of the house, the one on opposite sides of the housing with an entrance opening and an outlet opening for the passage of a gas flow is connected. Such a gas flow can in particular by an electrical with the current limiting Switching device connected in series low voltage Circuit breakers are caused due to a current limiting characteristic simultaneously with the current limit switching device or timed before this. The gas flow through the housing of the current limiting switch device exercises on the switching gases of the current limiting Switching device an effect like a gas or steam jet pump and removes the switching gases accelerated. This process increases the switching capacity of the current limits the switching device additionally.

Die Stromzuleitungen bzw. Stromableitungen an den feststehenden Schaltstücken können parallel zu den beiderseits der Trennwand liegenden Abschnitten des biegsamen Strombandes mit jeweils gleicher Stromrichtung geführt sein. Hierdurch werden für die öffnung der bewegbaren Schaltstücke nicht nur die Spreizkraft des biegsames Strombandes ausgenutzt, das die beiden beweg baren Schaltstücke verbindet, sondern auch die anziehende Kraft zwischen jedem Schenkel des biegsamen Strombandes und dem vom Strom gleichsinnig durchflossenen Abschnitt der Strom zuleitung bzw. Ableitung. Eine solche Anordnung ist vorteil haft, wenn die bewegbaren Schaltstücke entweder mit besonders großer Beschleunigung getrennt werden sollen oder die Ansprech grenze der strombegrenzenden Schalteinrichtung herabgesetzt werden soll.The power supply lines or power lines on the fixed Switch pieces can be parallel to either side of the partition lying sections of the flexible current band with each be led in the same current direction. This will be for the Opening the movable contact pieces not only the spreading force exploited the flexible current band that moves the two connectable switch pieces, but also the attractive Force between each leg of the flexible current band and the section through which the current flows in the same direction supply or derivation. Such an arrangement is advantageous liable if the movable contact pieces either with special great acceleration should be separated or the response limit of the current-limiting switching device is reduced shall be.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is described below with reference to the figures illustrated embodiment explained in more detail.

Die Fig. 1 zeigt in einem seitlichen Längsschnitt eine Schalt gerätekombination, die aus einen Niederspannungs-Leistungs schalter in kompakter Bauart und einer unmittelbar angefügten strombegrenzenden Schalteinrichtung besteht. Fig. 1 shows a side longitudinal section of a switching device combination consisting of a low-voltage power switch in a compact design and an immediately attached current-limiting switching device.

Die Fig. 2 zeigt die Schaltgerätekombination gemäß der Fig. 1 teilweise in der Draufsicht ung teilweise im Schnitt, wobei der eine Pol, der strombegrenzenden Schalteinrichtung in einer stirnseitigen Ansicht, ein weiterer Pol ohne Einbauteile im Bereich der Schaltkammer geschnitten und ein dritter Pol mit Einbauteilen geschnitten gezeigt ist. Fig. 2 shows the switching device combination according to the Fig. 1 partly in top view ung partly in section, wherein the one pole of the current limiting switch means in a frontal view, another pole without built-in parts in the region of the switching chamber cut and a third terminal with built-in parts is shown cut.

In der Fig. 3 ist die dreipolige strombegrenzende Schaltein richtung gemäß den Fig. 1 und 2 wiederum mit unterschied licher Darstellung der einzelnen Pole gezeigt. Hierbei ist der eine Pol in der Draufsicht und die beiden weiteren Pole in unterschiedlichen Schnittebenen gezeigt. Die rechtwinklig zur Fronstseite der Schaltgerätekombination liegenden Schnitt ebenen sind mit A-A, B-B und C-C bezeichnet, während die parallel zur Frontseite liegenden Schnittebenen die Bezeich nungen D-D und E-E tragen. Mit F-F ist die ungeschnittene Draufsicht gekennzeichnet.In Fig. 3, the three-pole current-limiting switching device according to FIGS. 1 and 2 is again shown with differing representation of the individual poles. Here, one pole is shown in plan view and the other two poles are shown in different sectional planes. The cut planes at right angles to the front of the switchgear and controlgear assembly are designated AA , BB and CC , while the cut planes parallel to the front are labeled DD and EE . The uncut top view is marked with FF .

Die Fig. 4 zeigt eine von dem Beispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 abweichende Ausführung der Stromzuleitung und Ableitung zu den Schaltstücken der strombegrenzenden Schalteinrichtung. FIG. 4 shows an embodiment of the current feed line and discharge line to the switching elements of the current-limiting switching device that differs from the example according to FIGS. 1 to 3.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schaltgerätekombination 1 besteht aus einem dreipoligen Niederspannungs-Leistungsschalter 2 in kompakter Bauform mit einem Isolierstoffgehäuse 3 sowie einer ebenfalls dreipoligen strombegrenzenden Schalteinrichtung 4 mit eigenem Isolierstoffgehäuse 5. Beide Geräte sind unmittelbar aneinandergrenzend montiert und weisen das gleiche Profil auf. Daher braucht für die Schaltgerätekombination 1 im Vergleich zu dem Leistungsschalter 2 nur in der Längsrichtung zusätzlicher Raum freigehalten zu werden.The switchgear and controlgear assembly 1 shown in FIGS. 1 and 2 consists of a three-pole low-voltage circuit breaker 2 in a compact design with an insulating housing 3 and also a three-pole current-limiting switching device 4 with its own insulating material housing 5 . Both devices are mounted directly next to each other and have the same profile. Therefore, in comparison to the circuit breaker 2, additional space need only be kept free in the longitudinal direction for the switchgear combination 1 .

In bekannter Weise ist der Leistungsschalter 2 mit einem strom begrenzend wirkenden Kontaktsystem ausgerüstet. Hierzu ist ein U-förmig gebogenes feststehendes Schaltstück 10 sowie ein Kon takthebel 11 vorgesehen, der um einen Gelenkbolzen 12 unab hängig von einem als Ganzes mit 13 bezeichneten Antriebsmecha nismus in die gestrichelt gezeigte Öffnungsstellung bewegt werden kann. Dies geschieht sprungartig, wenn die auf den Kon takthebel 11 wirkenden Stromkräfte so hoch werden, daß eine am Rücken des Kontakthebels 11 angeordnete Druckfeder 14 überwun den wird. Hierzu ist der Kontakthebel 11 mit einem Nocken 16 versehen, gegen den eine abgerundete Kappe 15 eines durch die Druckfeder 14 beaufschlagten Stößels 17 wirkt.In a known manner, the circuit breaker 2 is equipped with a current-limiting contact system. For this purpose, a U-shaped curved switching piece 10 and a con tact lever 11 is provided, the mechanism can be moved independently of an articulated pin 12 from a drive mechanism 13 designated as a whole into the open position shown in dashed lines. This happens abruptly when the current levers acting on the con tact lever 11 become so high that a pressure spring 14 arranged on the back of the contact lever 11 is overcome. For this purpose, the contact lever 11 is provided with a cam 16 against which a rounded cap 15 of a plunger 17 acted upon by the compression spring 14 acts.

Die normale Ein- und Ausschaltung kann von Hand mittels eines Betätigungshandgriffes 20 vorgenommen werden, der über einen Antriebshebel 21 sowie eine Übertotpunktfeder 22 einen Knie hebelmechanismus 23 betätigt. Der Kniehebelmechanismus stützt sich dabei an einer Hauptklinke 24 ab, die in der in der Fig. 1 gezeigten Stellung an einer Sperrlasche 25 verklinkt ist. Wird die Sperrlasche 25 in bekannter Weise durch einen Aus löser freigegeben, so verliert die Hauptklinke 24 und damit das Kniehebelsystem 23 seine Abstützung, wodurch der Kontakt hebel 11 selbsttätig in seiner Ausschaltlage gelangt. Die relative Stellung des Bolzens 17 und der Nase 16 des Kontakt hebels 11 bleibt dabei unverändert, da diese Teile gemeinsam durch eine Schaltwelle 18 bewegt werden. Der Antriebsmechanis mus 13 ist dem mittleren Pol des Leistungsschalters 2 zugeord net, in dessen Ebene die Schaltgerätekombination in der Fig. 1 geschnitten gezeigt ist.The normal switching on and off can be carried out by hand using an actuating handle 20 , which operates a knee lever mechanism 23 via a drive lever 21 and an over-center spring 22 . The toggle lever mechanism is supported on a main pawl 24 , which is latched to a locking tab 25 in the position shown in FIG. 1. If the locking tab 25 is released in a known manner by a release, the main pawl 24 and thus the toggle lever system 23 loses its support, as a result of which the contact lever 11 automatically reaches its switched-off position. The relative position of the bolt 17 and the nose 16 of the contact lever 11 remains unchanged since these parts are moved together by a control shaft 18 . The drive mechanism 13 is the middle pole of the circuit breaker 2 net, in the plane of which the switching device combination is shown in section in FIG. 1.

Die strombegrenzende Schalteinrichtung 4 ist mit der Haupstrom bahn des Leistungsschalters 1 elektrisch in Reihe geschaltet. Hierzu ist je Pol ein abgewinkeltes äußeres Ende 30 einer Strom schiene 31 mit einer zugehörigen Anschlußvorrichtung 32 des Leistungsschalters 2 verbunden. Zu einer Klemmschraube 33 der Anschlußvorrichtung 32 besteht Zugang durch eine Öffnung 34 in dem Gehäuse 3 des Leistungsschalters 2. Diese Öffnung und die benachbarten Öffnungen der beiden äußeren Pole des Leistungs schalters 2 (vgl. Fig. 2) sind durch eine Verschlußplatte 35 derart abgeschlossen, daß die aus einer Lichtbogenkammer 40 des Leistungsschalters 2 austretenden Schaltgase nur über ein Abschlußgitter 37 und eine Austrittsöffnung 41 in Richtung der strombegrenzenden Schalteinrichtung 4 strömen können. Das Ge häuse 5 besitzt hierzu eine mit der Austrittsöffnung 41 korres pondierende Eintrittsöffnung.The current-limiting switching device 4 is electrically connected in series with the main current path of the circuit breaker 1 . For this purpose, an angled outer end 30 of a busbar 31 is connected to an associated connection device 32 of the circuit breaker 2 per pole. There is access to a clamping screw 33 of the connection device 32 through an opening 34 in the housing 3 of the circuit breaker 2 . This opening and the adjacent openings of the two outer poles of the circuit breaker 2 (see FIG. 2) are closed by a closure plate 35 such that the switching gases emerging from an arc chamber 40 of the circuit breaker 2 only through a cover grid 37 and an outlet opening 41 in Can flow direction of the current-limiting switching device 4 . For this purpose, the housing 5 has an entry opening which corresponds to the exit opening 41 .

Die strombegrenzende Schalteinrichtung 4 enthält in ihrem Ge häuse 5 einen von der Eintrittsöffnung 42 ausgehenden Kanal 43 zur Durchleitung der Lichtbogengase, die bei dem Löschvorgang in der Lichtbogenkammer 40 des Leistungsschalters 1 entstehen. Durch Pfeile 70, 71, 72 und 73 ist in der Fig. 1 der Verlauf der Gasströmung angedeutet. Wie man erkennt, verläuft der Strömungsweg der von dem Leistungsschalter 2 ausgehenden Schalt gase entsprechend den Pfeilen 70 und 71 ohne nennenswerte Um lenkung von der Eintrittsöffnung 42 zu einer am gegenüber liegenden Ende des Gehäuses 5 angeordneten Austrittsöffnung 44, die durch eine gelochte Platte 45 abgedeckt ist. Eine als Ganzes mit 46 bezeichnete Baugruppe, die Schaltstücke, Antriebsteile und Löschbleche umfaßt, ist in dem Gehäuse 5 zur Bildung des Kanals 43 mit einem entsprechenden Abstand angeordnet und ist ferner von einem strömungsgünstig geformten haubenartigen Wand teil 47 umschlossen, um der von dem Leistungsschalter 1 aus gehenden Gasströmung einen möglichst geringen Widerstand ent gegenzusetzen.The current-limiting switching device 4 contains in its Ge housing 5 an outgoing from the inlet opening 42 channel 43 for passing the arc gases that arise during the extinguishing process in the arc chamber 40 of the circuit breaker 1 . The course of the gas flow is indicated in FIG. 1 by arrows 70 , 71 , 72 and 73 . As can be seen, the flow path of the switching gases emanating from the circuit breaker 2 runs according to the arrows 70 and 71 without any appreciable deflection from the inlet opening 42 to an outlet opening 44 arranged at the opposite end of the housing 5 , which is covered by a perforated plate 45 . An assembly, designated as a whole by 46, which comprises switching elements, drive parts and baffle plates, is arranged in the housing 5 to form the channel 43 with a corresponding distance and is also enclosed by a streamlined hood-shaped wall part 47 , around which the circuit breaker 1 opposing as little resistance as possible from outgoing gas flow.

Die Baugruppe 46 der strombegrenzenden Schalteinrichtung 4 weist zwei feststehende Schaltstücke 50 und 51 auf, wobei das Schaltstück 50 an der bereits erwähnten Stromschiene 31 ange bracht ist. Das weitere ortsfeste Schaltstück 51 befindet sich an einer weiteren, etwa in gleicher Weise wie die Stromschiene 31 spiegelsymmetrisch geformten Stromschiene 52. Mit diesen ortsfesten Schaltstücken zusammenwirkende bewegbare Schalt stücke 53 und 54 sind beiderseits einer isolierenden Trennwand 55 geradlinig verschiebbar geführt und durch ein biegsames Stromband 56 miteinander derart verbunden, daß sie als Brücken schaltstück gemeinsam bewegbar sind. Gestrichelt ist die Lage der Teile gezeigt, die sich unter dem Einfluß eines hohen, insbesondere eines Kurzschlußstromes ergibt. Das biegsame Stromband 56 weitet sich aufgrund der elektrodynamischen Schleifenwirkung aus und legt sich gegen die Innenwände des Wandteiles 47. Aufgrund der Verformung werden die bewegbaren Schaltstücke 53 und 54 von den ortsfesten Schaltstücken 50 und 51 schlagartig abgehoben. Jeder der beiden Schaltstellen ist eine in bekannter Weise aus Löschblechen gebildete Lichtbogen löschkammer 57 bzw. 58 zugeordnet. Beide Löschkammern befinden sich nahe der Bodenwand 60 des Gehäuses 5, so daß die von innen ausgehenden Schaltgase abseits des Kanals 43 in den Innenraum des Gehäuses 5 angegeben werden.The assembly 46 of the current-limiting switching device 4 has two fixed contact pieces 50 and 51 , the contact piece 50 being attached to the busbar 31 already mentioned. The further stationary contact piece 51 is located on a further busbar 52 which is mirror-symmetrically shaped in the same way as the busbar 31 . With these fixed contact pieces interacting movable contact pieces 53 and 54 are guided on both sides of an insulating partition 55 in a straight line and connected by a flexible current band 56 so that they can be moved together as a bridge contact piece. The position of the parts is shown in dashed lines, which results under the influence of a high, in particular a short-circuit current. The flexible current band 56 expands due to the electrodynamic loop effect and lies against the inner walls of the wall part 47 . Due to the deformation, the movable contact pieces 53 and 54 are suddenly lifted off the fixed contact pieces 50 and 51 . Each of the two switching points is assigned an arc quenching chamber 57 or 58, which is formed in a known manner from quenching plates. Both quenching chambers are located near the bottom wall 60 of the housing 5 , so that the switching gases emanating from the inside are indicated off the channel 43 in the interior of the housing 5 .

Weitere Einzelheiten der strombegrenzenden Schalteinrichtung 4 sind aus dem rechten Teil der Fig. 2 zu entnehmen. Zunächst ist zu erkennen, daß das Gehäuse 5 der strombegrenzenden Schalt einrichtung 4 drei einzelne Polgehäuse 80, 81 und 82 umfaßt, die jeweils den gleichen Aufbau besitzen, mit Rücksicht auf die unterschiedliche zeichnerische Darstellung jedoch mit ge sonderten Bezugzeichen versehen sind. Jedes des Polgehäuse besteht aus zwei schalenartigen Gehäuseteilen 83 und 84, die zwischen sich die Strombahnteile, Anschlußvorrichtungen sowie den erwähnten Kanal aufnehmen. Das Polgehäuse 80 ist in der Ebene D-D entsprechend dem rechten Teil der Fig. 1 geschnitten gezeigt. Hierbei sind die Einbauteile fortgelassen, so daß die Gestalt der Gehäuseteile 83 und 84 deutlich erkennbar ist. Das Gehäuseteil 83 besitzt ein vorspringendes Wandteil, welches das in der Fig. 1 gezeigte haubenartige Wandteil 47 bildet. Ferner ist die isolierende Trennwand 55 gleichfalls an den Gehäuseteil 83 angeformt. Diese greift in eine Nut 85 des Gehäuseteiles 84 ein, während das haubenartige Wandteil 47 in Rücksprünge 86 neben Wandteilen 88 des Gehäuseteiles 84 eingreift. Hierdurch werden die Gehäuseteile 83 und 84 gegenüber mechanischen Kräften und dem Druck der Schaltgase zuverlässig abgestützt und zusätzlich gegenseitig ausgerichtet.Further details of the current-limiting switching device 4 can be found in the right part of FIG. 2. First of all, it can be seen that the housing 5 of the current-limiting switching device 4 comprises three individual pole housings 80 , 81 and 82 , each of which have the same structure, but are provided with special reference numerals in view of the different drawings. Each of the pole housings consists of two shell-like housing parts 83 and 84 , which accommodate the current path parts, connecting devices and the channel mentioned between them. The pole housing 80 is shown cut in the plane DD corresponding to the right part of FIG. 1. Here, the built-in parts are omitted, so that the shape of the housing parts 83 and 84 is clearly recognizable. The housing part 83 has a projecting wall part which forms the hood-like wall part 47 shown in FIG. 1. Furthermore, the insulating partition 55 is also molded onto the housing part 83 . This engages in a groove 85 of the housing part 84 , while the hood-like wall part 47 engages in recesses 86 next to wall parts 88 of the housing part 84 . As a result, the housing parts 83 and 84 are reliably supported against mechanical forces and the pressure of the switching gases and additionally aligned with one another.

Das Polgehäuse 81 ist in der Schnittebene E-E gezeigt, und zwar mit den anhand der Fig. 1 erläuterten Einbauteilen. Von diesen sind im Schnitt beide Schenkel des biegsamen Strombandes 56 er kennbar sowie zwei Paare von Schraubenfedern 87, die beiseitig der isolierenden Trennwand 55 vorgesehen sind. Ferner ist im Schnitt die Lochplatte 45 und eine äußere Anschlußvorrichtung 90 erkennbar, die den gleichen Aufbau wie die Anschlußvor richtung 32 des Leistungsschalters 2 besitzen kann. Beidseitig der geschnittenen Schenkel des haubenartigen Wandteiles 47 sind Räume 91 und 92 erkennbar, in welche die Schaltgase aus den Löschblechstapeln 57 und 58 gelangen und von wo sie über den Kanal 43 abgeführt werden.The pole housing 81 is shown in the sectional plane EE , with the built-in parts explained with reference to FIG. 1. Of these, both legs of the flexible current band 56 can be seen on average, as well as two pairs of coil springs 87 , which are provided on both sides of the insulating partition 55 . Furthermore, the perforated plate 45 and an external connection device 90 can be seen in section, which may have the same structure as the 32 direction of the circuit breaker 2 . Rooms 91 and 92 can be seen on both sides of the cut legs of the hood-like wall part 47 , into which the switching gases pass from the stack of quenching plates 57 and 58 and from where they are discharged via the channel 43 .

Das dritte Polgehäuse 82 ist entsprechend der in der Fig. 1 eingezeichneten Ebene F-F in der Draufsicht gezeigt. Erkennbar sind hierbei eine Abdeckplatte 93, die sich über die Öffnungen 94 oberhalb der Anschlußvorrichtungen 90 erstreckt. Die drei benachbarten Polgehäuse 80, 81 und 82 können in geeigneter Weise, verbunden sein, beispielsweise durch Verbindungsstifte oder Bolzen, die sich durch fluchtende Öffnungen 95 erstrecken, die entsprechend der Fig. 1 in den Bodenwänden und Frontwänden der Gehäuseteile des Gehäuses 5 angeordnet sein können. The third pole housing 82 is shown in plan view corresponding to the plane FF shown in FIG. 1. A cover plate 93 can be seen here, which extends over the openings 94 above the connection devices 90 . The three adjacent pole housings 80 , 81 and 82 can be connected in a suitable manner, for example by connecting pins or bolts, which extend through aligned openings 95 , which can be arranged according to FIG. 1 in the bottom walls and front walls of the housing parts of the housing 5 .

In der Fig. 3 sind wiederum die Polgehäuse 80, 81 und 82 ge zeigt. Dabei ist das Polgehäuse 80 ohne Einbauteile in der Ebene B-B dargestellt. Insbesondere sind der Kanal 43 und das diesen begrenzende haubenartige Wandteil 47 erkennbar. Wie bereits erwähnt, ist dieses Wandteil an das Gehäuseteil 83 angeformt und greift in Rücksprünge 86 des anderen Gehäuse teiles 84 ein.In Fig. 3 the pole housing 80 , 81 and 82 are again shown ge. The pole housing 80 is shown without built-in parts in the plane BB . In particular, the channel 43 and the hood-like wall part 47 delimiting it can be seen. As already mentioned, this wall part is formed on the housing part 83 and engages in recesses 86 of the other housing part 84 .

In dem mittleren Polgehäuse 81 ist die Lage der unteren Strom schiene 31 sowie des feststehenden Schaltstückes 50 und des hiermit zusammenwirkenden bewegbaren Schaltstückes 53 gezeigt. Übergreifende Stege 96 der Gehäuseteile 83 und 84 sichern die Stromschiene mit dem Schaltstück 50 in ihrer Lage. Das winkel förmige bewegbare Schaltstück 53 ist an einem Tragstück 97 aus Isolierstoff in einer Kontaktkammer geführt, die durch die Außenwände der Gehäuseteile 83 und 84 sowie die isolierende Trennwand 55 (Fig. 1) gebildet ist. Das Tragstück 97 ist mit Ausnehmungen 100 für den symmetrischen Eingriff der Druck federn 87 versehen, deren gegenüberliegendes Ende sich an dem haubenartigen Wandteil 47 abstützen. Zwischen den Paaren der Druckfedern 87 befindet sich das biegsame Stromband 56, das von der einen Seite der Trennwand 55 durch den Zwischenraum zwischen der Oberkante der Trennwand 55 und dem haubenartigen Wandteil 47 auf die andere Seite der Trennwand übertritt.In the middle pole housing 81 , the position of the lower current rail 31 and the fixed contact 50 and the interacting movable contact 53 is shown. Overlapping webs 96 of the housing parts 83 and 84 secure the busbar with the contact piece 50 in its position. The angular, movable contact piece 53 is guided on a support piece 97 made of insulating material in a contact chamber which is formed by the outer walls of the housing parts 83 and 84 and the insulating partition 55 ( FIG. 1). The support piece 97 is provided with recesses 100 for the symmetrical engagement of the compression springs 87 , the opposite end of which is supported on the hood-like wall part 47 . Between the pairs of compression springs 87 is the flexible current band 56 , which passes from one side of the partition wall 55 through the space between the upper edge of the partition wall 55 and the hood-like wall part 47 to the other side of the partition wall.

Das Polgehäuse 82 ist in einer stirnseitigen Ansicht gezeigt, die sich dem Betrachter bei der Abnahme der strombegrenzenden Schalteinrichtung 4 von dem Leistungsschalter 2 bietet. Er kennbar sind insbesondere die Eintrittsöffnung 42 für die Schaltgase des Leistungsschalters 2 sowie die Anschlußschiene 30, die zum Eingriff in die Anschlußvorrichtung 32 des Leistungs schalters 2 vorgesehen ist.The pole housing 82 is shown in an end view, which is available to the viewer when the current-limiting switching device 4 is removed from the circuit breaker 2 . It can be seen in particular the inlet opening 42 for the switching gases of the circuit breaker 2 and the connecting bar 30 , which is provided for engagement in the connection device 32 of the circuit breaker 2 .

Aus der vorstehenden Beschreibung der strombegrenzenden Schalt einrichtung 4 ist zu ersehen, daß diese einen überraschend einfachen Aufbau besitzt, da keinerlei Gelenke, Hebel oder sonstige Drehlager benötigt werden. Die bewegbaren Schaltstücke sind durch eine geradlinige Bewegung verschiebbar, die durch eine einfache Führung an Wandteilen des Polgehäuses ermöglicht wird. Eine ausreichende Kontaktkraft ist durch die symmetrisch angreifenden Druckfedern 87 gewährleistet. Da der Raum, in dem sich die Druckfedern 87 befinden, von dem eigentlichen Kontakt raum durch das Tragstück 97 weitgehend abgeschottet ist, werden die Schaltlichtbögen von den Druckfedern 87 ferngehalten und können diese nicht beschädigen bzw. in ihren Eigenschaften ändern.From the above description of the current-limiting switching device 4 it can be seen that it has a surprisingly simple structure, since no joints, levers or other pivot bearings are required. The movable contact pieces can be moved by a linear movement, which is made possible by a simple guide on wall parts of the pole housing. A sufficient contact force is ensured by the symmetrically acting compression springs 87 . Since the space in which the compression springs 87 are largely sealed off from the actual contact space by the support piece 97 , the switching arcs are kept away from the compression springs 87 and cannot damage them or change their properties.

In dem Beispiel gemäß der Fig. 4 ist die gleiche bewegliche Kontaktanordnung wie in den vorangehenden Figuren gezeigt. Ins besondere sind daher bewegbare Schaltstücke 53 und 54 sowie ein biegsames Stromband 56 vorhanden, das über eine isolierende Trennwand 55 geführt ist. Unterschiedlich ist jedoch die Strom zuführung zu den feststehenden Schaltstücken 50 und 51. Diese erfolgt in der Weise, daß ein von dem Leistungsschalter 2 in Fig. 1 kommender Leiter 105 nicht an das räumlich nächst liegende feststehende Schaltstück 50, sondern an das auf der anderen Seite der Trennwand 55 befindliche feststehende Schalt stück 51 angeschlossen ist. In sinngemäß der gleichen Weise erfolgt die Ableitung des Stromes von dem feststehenden Schalt stück 50 durch einen Leiter 106, der an dem feststehenden Schaltstück 51 vorbeiführt. Die Leiter 105 und 106 sind hier bei parallel zu den beiden Schenkeln des biegsamen Strombandes 56 angeordnet, wodurch entsprechend den in der Fig. 4 einge tragenen Pfeilen parallele Strompfade gebildet werden. bei der Beaufschlagung der in Fig. 4 gezeigten Anordnung werden somit nicht nur die erwähnten Spreizkräfte zwischen den beiden Schenkeln des biegsamen Strombandes 56 wirksam, sondern da rüberhinaus anziehende Kräfte zwischen jedem Schenkel des biegsamen Strombandes 56 und dem zugeordneten Leiter 105 bzw. 106. Hierdurch lassen sich die Stromkräfte noch vorteilhafter ausnutzen. Wie in der Fig. 1 ist auch in der Fig. 4 ge strichelt die ausgebogene Form des Strombandes 56 sowie die hierdurch hervorgerufene abgehobene Stellung der bewegbaren Schaltstücke 53 und 54 gezeigt.In the example according to FIG. 4, the same movable contact arrangement as shown in the previous figures is shown. In particular, there are therefore movable contact pieces 53 and 54 and a flexible current band 56 which is guided over an insulating partition 55 . However, the power supply to the fixed contact pieces 50 and 51 is different. This is done in such a way that a conductor 105 coming from the circuit breaker 2 in FIG. 1 is not connected to the spatially closest fixed contact piece 50 , but to the fixed switching piece 51 located on the other side of the partition 55 . In the same manner, the current is derived from the fixed switching piece 50 by a conductor 106 which leads past the fixed switching piece 51 . The conductors 105 and 106 are arranged here parallel to the two legs of the flexible current band 56 , whereby parallel current paths are formed in accordance with the arrows shown in FIG. 4. upon the application of the arrangement shown in Fig. 4, not only the above-mentioned spreading forces between the two legs of the flexible current strip 56 thus to be effective, but over there also attractive forces between each leg of the flexible strip conductor 56 and the associated conductor 105 and 106, respectively. As a result, the current forces can be used even more advantageously. As in Fig. 1 is also in Fig. 4 dashed ge the bent shape of the current band 56 and the resulting raised position of the movable contacts 53 and 54 is shown.

Aufgrund ihrer Bemessung ist die strombegrenzende Schalt einrichtung 4 nur dann wirksam, wenn der durch die aus der Reihenschaltung von Leistungsschalter 1 und Schalteinrichtung 4 bestehende Schaltgerätekombination mit einem Kurzschluß strom bestimmter Höhe beaufschlagt ist. Hierbei spricht zu nächst das Kontaktsystem des Leistungsschalters 1 an und zündet einen Schaltlichtbogen in der Löschkammer 40, wodurch die in der Fig. 1 mit den Pfeilen 70 und 71 angedeutete Strömung von Schaltgasen durch den Kanal 43 bewirkt wird. Gleichzeitig oder aufgrund entsprechender Bemessung verzögert öffnen sich die Kontakte 50, 53 sowie 51, 54 der strombe grenzenden Schalteinrichtung 4, wodurch gleichfalls Schalt gase freigesetzt werden, deren Strömung mit den Pfeilen 72 und 73 kenntlich gemacht ist. Diese Schaltgase werden von der Gas strömung entsprechend den Pfeilen 70 und 71 nach Art einer Gas oder Dampfstrahlpumpe erfaßt und bedeutend rascher aus dem Ge häuse 5 abgeführt, als dies bei herkömmlicher Anordnung der strombegrenzenden Schalteinrichtung 4 am anderen Ende des Leistungsschalters 2 der Fall wäre. Auf diese Weise wird bei gleichem Volumen der strombegrenzenden Schalteinrichtung 4 ein verbessertes Schaltvermögen erzielt.Because of its dimensioning, the current-limiting switching device 4 is only effective when the switching device combination consisting of the series connection of the circuit breaker 1 and the switching device 4 is subjected to a short-circuit current of a certain height. The contact system of the circuit breaker 1 first responds and ignites a switching arc in the quenching chamber 40 , as a result of which the flow of switching gases through the channel 43 indicated by the arrows 70 and 71 in FIG. 1 is brought about. At the same time or delayed due to appropriate dimensioning, the contacts 50 , 53 and 51 , 54 of the current-limiting switching device 4 open, which likewise releases switching gases, the flow of which is indicated by the arrows 72 and 73 . These switching gases are detected by the gas flow according to the arrows 70 and 71 in the manner of a gas or steam jet pump and discharged significantly faster from the housing 5 than would be the case with a conventional arrangement of the current-limiting switching device 4 at the other end of the circuit breaker 2 . In this way, an improved switching capacity is achieved with the same volume of the current-limiting switching device 4 .

Claims

1. Current-limiting switching device ( 4 ) with in an insulating housing ( 5 ) arranged electrodynamically opening switching pieces ( 50 , 51 ; 53 , 54 ), characterized in that two fixed switching pieces ( 50 , 51 ) and two movable switching pieces ( 53 , 54 ) are provided are, between the pairs of interacting fixed and movable contact pieces ( 50 , 51 ; 53 , 54 ) a partition ( 55 ) made of insulating material is arranged and that the two be movable contact pieces ( 53 , 54 ) by a guided in the arc over the partition flexible Current band ( 56 ) are connected, the legs of which are essentially parallel to the partition ( 55 ) in the idle state.

2. Current-limiting switching device according to claim 1, characterized in that each movable contact piece ( 53 , 54 ) is attached to a support piece ( 97 ), which on an arc space delimiting walls (housing parts 83, 84 ) and the insulating partition ( 55 ) and is biased into the closed rest position by springs ( 87 ).

3. Current-limiting switching device according to claim 1 or 2, characterized in that a stack of quenching plates ( 57 , 58 ) is arranged to the side of the two pairs of switching elements ( 50 , 53 ; 51 , 54 ).

4. Current-limiting switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 5 ) made of pole housings ( 80 , 81 , 82 ) and these are each composed of two shell-like housing parts ( 83 , 84 ), one of which ( 83 ) the partition ( 55 ) and a space above the movable bar contact pieces ( 53 , 54 ) hood-like surrounding wall part ( 47 ) as protruding parts over the parting plane and of which the other housing part ( 84 ) grooves ( 85 ) or back contains cracks ( 86 ) for the engagement of the partition ( 55 ) and the hood-like wall part ( 47 ).

5. Current-limiting switching device according to one of the preceding claims, characterized in that a channel-like space ( 43 ) is present between the hood-like wall part ( 47 ) and the adjacent housing walls, which on opposite housing sides with an inlet opening ( 41 ) and an outlet opening ( 44 ) for the passage of a gas flow (arrows 70 ).

6. Current-limiting switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the current leads ( 105 ) or current leads ( 106 ) to the fixed contact pieces ( 50 , 51 ) parallel to the two sides of the partition ( 55 ) lying portions of the flexible current band ( 56 ) are guided with the same current direction.