DE3824027A1

DE3824027A1 - ELECTRICAL SWITCHGEAR

Info

Publication number: DE3824027A1
Application number: DE3824027A
Authority: DE
Inventors: Erhard Runtsch; Klaus Dipl Ing Greefe; Dietmar Dipl Ing Dymke
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Germany; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB AG Germany; ABB AB
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1990-01-18
Also published as: EP0350825B1; DE58908959D1; EP0350825A2; EP0350825A3

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Schaltgeräte, insbe sondere Selbstschalter, wie z. B. Sicherungsautomaten, mit einem Hauptstrompfad zwischen einer Zugangs- und ei ner Abgangsklemme, mit wenigstens einer Hauptkontakt stelle im Hauptstrompfad, die von einem Magnet- und/oder Thermoauslöser beaufschlagbar ist und mit einer Lichtbo genlöscheinrichtung zusammenarbeitet, sowie mit einem, dem Hauptstrompfad zugeordneten Nebenstrompfad mit einer Kontaktstelle, die als Strombegrenzungseinrichtung dient.The invention relates to electrical switching devices, in particular special automatic switch, such as. B. automatic circuit breakers, with a main current path between an access and an egg ner output terminal, with at least one main contact place in the main current path by a magnet and / or Thermal trigger is acted upon and with a Lichtbo gene extinguishing device cooperates, as well as with a the secondary current path assigned to the main current path with a Contact point that acts as a current limiting device serves.

Elektrische Schaltgeräte, insbesondere Selbstschalter, wie Sicherungsautomaten oder Motorschutzschalter, werden hinsichtlich ihrer Kontaktanordnung auf die Beanspru chung durch einen Maximalstrom ausgelegt. Ein solcher Maximalstrom ist im allgemeinen ein mit der Schalt nennleistung des Schaltgerätes in Zusammenhang stehender voraussichtlicher Kurzschlußstrom, der vom Schaltgerät noch sicher beherrschbar sein muß. Demgemäß wird die Di mensionierung der Schalterbauteile im wesentlichen durch die hieraus resultierende Belastung bestimmt, wobei ins besondere die thermische Belastung durch den Schalt lichtbogen zu beachten ist.Electrical switching devices, in particular self-switches, such as automatic circuit breakers or motor protection switches with regard to their contact arrangement on the claims designed by a maximum current. Such a Maximum current is generally one with the switching Rated power of the switching device related expected short-circuit current from the switching device must still be controllable. Accordingly, the Di dimensioning of the switch components essentially by determines the resulting load, ins especially the thermal load from the switch Arc must be observed.

Eine bewährte Maßnahme, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 30 30 429 bekannt geworden ist, besteht darin, den bei Betätigung der Kontaktanordnung entstehenden Schalt lichtbogen in eine Lichtbogenlöscheinrichtung kommutie ren zu lassen und dort möglichst schnell zum Erlöschen zu bringen. Dabei wirkt der Lichtbogen strombegrenzend.A proven measure, such as that from the DE-OS 30 30 429 has become known is the switching occurring when the contact arrangement is actuated arc commutation in an arc extinguishing device and let go there as quickly as possible bring to. The arc has a current-limiting effect.

Zur Unterstützung der Lichtbogenbewegung in die Lösch einrichtung können weitere Maßnahmen, wie magnetische Blasfelder, die von Magnetspulen oder Leiterschleifen herrühren und den Lichtbogen beaufschlagen, vorgesehen sein.To support the arc movement in the quench other measures, such as magnetic Blow fields from magnetic coils or conductor loops originate and apply the arc, provided be.

Um das Kurzschlußschaltvermögen eines Motorschutzschal ters oder eines Leistungsschalters zu verbessern ist es üblich, dynamisch öffnende Kontaktanordnungen in Reihe vor diese Schalter zu installieren, was den Nachteil ei ner erhöhten Verlustleistung im Nennbetrieb beinhaltet.The short-circuit switching capacity of a motor protection scarf ters or a circuit breaker is to improve usual, dynamically opening contact arrangements in series before installing these switches, which has the disadvantage ner increased power loss in rated operation.

Ausgehend vom zuvor erläuterten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Schaltgerät der eingangs ge nannten Art anzugeben, dessen Verlustleistung im unge störten Betrieb möglichst gering ist, aber trotzdem eine Erhöhung des Kurzschlußschaltvermögens zu erreichen. Da bei soll durch einfache Gestaltung unter weitgehender Verwendung herkömmlicher Schalterbauteile auf kostengün stige Herstellbarkeit geachtet werden. Based on the prior art explained above, it is Object of the invention, a switching device of the beginning ge Specify the type mentioned, the power loss in the unge disrupted operation is as low as possible, but still a To achieve an increase in the short-circuit switching capacity. There at should by simple design with extensive Use of conventional switch components on inexpensive manufacturing feasibility.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge kennzeichnet, daß der Nebenstrompfad über die Lichtbo genlöscheinrichtung mit dem Hauptstrompfad verbunden und im ungestörten Betrieb stromlos ist und erst durch einen Schaltlichtbogen der geöffneten Hauptkontaktstelle, der in die Lichtbogenlöscheinrichtung kommutiert, einge schaltet ist.The solution to the problem is thus ge indicates that the bypass path via the Lichtbo gene extinguishing device connected to the main current path and is de-energized in undisturbed operation and only by one Switching arc of the open main contact point, the commutated into the arc quenching device is switched.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Nebenstrompfad gegenüber dem Hauptstrompfad nie derohmig ausgelegt ist, wobei sein elektrischer Innenwi derstand höchstens 1/10 des Widerstandes des Hauptstrom pfades beträgt.In a further embodiment of the invention, that the bypass path never compared to the main current path which is designed to be resistive, its electrical inner wi the maximum of 1/10 of the resistance of the main current path is.

Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Strom begrenzungseinrichtung im Nebenstrompfad durch eine in folge Stromdurchfluß dynamisch öffnende Kontaktanordnung gebildet ist.This is achieved in particular in that the current limiting device in the bypass path by an in follow current flow dynamically opening contact arrangement is formed.

Eine bevorzugte Anordnung der Strombegrenzungseinrich tung sieht vor, daß diese zwischen der Zugangsklemme und der Lichtbogenlöscheinrichtung im Nebenstrompfad ange ordnet ist.A preferred arrangement of the current limiting device tion provides that this between the access terminal and the arc extinguishing device in the bypass path is arranged.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des er findungsgemäßen Schaltgerätes ist vorgesehen, die Strom begrenzungseinrichtung zwischen der Lichtbogenlöschein richtung und der Abgangsklemme anzuordnen.According to another advantageous embodiment of the Switching device according to the invention is provided, the current delimitation device between the arc extinguishing direction and the outgoing terminal.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ins besondere bei elektrischen Schaltgeräten für hohe Nenn schaltleistungen sieht vor, die Hauptkontaktstelle als Doppelkontaktstelle auszubilden, wobei eine erste und eine zweite Hauptkontaktstelle miteinander in Reihe ge schaltet sind und jeweils mit einer Lichtbogenlöschein richtung zusammenwirken. Another preferred embodiment of the invention ins especially for electrical switchgear for high ratings switching capacities provides for the main contact point as Train double contact point, with a first and a second main contact point in series with each other are switched and each with an arc extinguisher direction work together.

Entsprechend der Erfindung ist dabei vorgesehen, die Strombegrenzungseinrichtung im Nebenstrompfad wiederum entweder zwischen der Zugangsklemme und der Lichtbogen löscheinrichtung der ersten Hauptkontaktstelle oder der Lichtbogenlöscheinrichtung der zweiten Hauptkontaktstel le und der Abgangsklemme anzuordnen.According to the invention it is provided that Current limiting device in turn in the bypass path either between the access terminal and the arc extinguishing device of the first main contact point or Arc extinguishing device of the second main contact point le and to arrange the outgoing terminal.

Abhängig von den räumlichen Gegebenheiten des erfin dungsgemäßen Schaltgerätes kann es allerdings auch vor teilhaft sein, die Strombegrenzungseinrichtung im Neben strompfad zwischen den beiden Lichtbogenlöscheinrichtun gen vorzusehen.Depending on the spatial conditions of the inventor However, switching device according to the invention can also be used be current, the current limiting device in the side current path between the two arc extinguishing devices to provide for.

Ein wesentlicher Vorteil der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht darin, daß der Nebenstrompfad erst dann eingeschaltet ist, wenn der Hauptstrompfad durch Öffnung der Hauptkontaktstelle un terbrochen ist. Der beim Öffnen der Hauptkontaktstelle entstehende Schaltlichtbogen kommutiert dabei in die Lichtbogenlöscheinrichtung, wodurch wiederum der Neben strompfad eine leitende Verbindung mit dem Hauptstrom pfad erhält und der Strom in den Nebenstrompfad kommu tiert. Die Lichtbogenlöscheinrichtung ist dabei bevor zugt aus einzelnen übereinandergestapelten Lichtbogen löschblechen gebildet, zwischen denen Einzellichtbögen zünden. Der Spannungsfall an den Einzellichtbögen führt hierbei zu einer Strombegrenzung zusätzlich zu der der Strombegrenzungseinrichtung im Nebenstrompfad.A major advantage of those described above Design according to the invention is that the Auxiliary current path is only switched on when the Main current path through opening the main contact point is broken. The one when opening the main contact point The resulting switching arc commutates into the Arc quenching device, which in turn causes the secondary current path a conductive connection to the main current receives path and the current commu in the secondary current path animals. The arc extinguishing device is coming up draws from individual stacked arcs formed extinguishing sheets, between which individual arcs ignite. The voltage drop at the individual arcs leads here to a current limitation in addition to that of Current limiting device in the secondary current path.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.This and other advantageous embodiments of the Er invention are specified in the subclaims.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs beispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal tung und besondere Vorteile der Erfindung näher erläu tert und beschrieben werden. Based on the execution shown in the drawings Examples are the invention, advantageous embodiment device and special advantages of the invention tert and be described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Prinzipschaltbild eines Schaltgerätes mit Strombegrenzungseinrichtung im Nebenstrompfad zwischen Zugangsklemme und Lichtbogenlöschein richtung, Fig. 1 is a basic circuit diagram of a switching device with current limiting device in the auxiliary current path between access terminal and Lichtbogenlöschein direction,

Fig. 2 Prinzipschaltbild eines Schaltgerätes mit Strombegrenzungseinrichtung zwischen Lichtbo genlöscheinrichtung und Abgangsklemme, Fig. 2 shows a schematic diagram of a switching device with current limiting means between Lichtbo genlöscheinrichtung and outgoing terminal,

Fig. 3 Prinzipschaltbild eines Schaltgerätes mit Dop pelunterbrechung und Strombegrenzungseinrich tung zwischen Zugangsklemme und Lichtbogenlösch einrichtung der ersten Hauptkontaktstelle,Pelunterbrechung Fig. 3 shows a schematic diagram of a switching device with Dop and Strombegrenzungseinrich tung between access terminal and arc extinguishing device of the first main contact point,

Fig. 4 Prinzipschaltbild eines Schaltgerätes mit Dop pelunterbrechung und Strombegrenzungseinrich tung zwischen den Lichtbogenlöscheinrichtungen der Hauptkontakte, Fig. 4 shows a schematic diagram of a switching device with Dop pelunterbrechung and Strombegrenzungseinrich tung between the arc chambers of the main contacts,

Fig. 5 Aufbau einer Strombegrenzungseinrichtung. Fig. 5 Structure of a current limiting device.

In Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild eines elektrischen Schaltgerätes 10 wiedergegeben, das einen Hauptstrompfad 12 mit einem Magnetauslöser 14, einem Thermoauslöser 16 und einer Hauptkontaktstelle 18 aufweist. Der Haupt strompfad 12 geht aus von einer Zugangsklemme 20 und endet an einer Abgangsklemme 21. Die Hauptkontaktstelle 18 besitzt ein bewegliches Kontaktstück 17 und ein fe stes Kontaktstück 18, welches mit einer zu einer Licht bogenlöscheinrichtung 22 gehörenden Lichtbogenleitschie ne 23 verbunden ist. Die Lichtbogenlöscheinrichtung 22 ist aus einzelnen übereinandergestapelten Lichtbogen löschblechen 24 gebildet, die zur Hauptkontaktstelle hin von der Lichtbogenleitschiene 23 und auf der gegenüber liegenden Seite von einer zweiten Lichtbogenleitschiene 25 begrenzt sind. In Fig. 1 shows the principle circuit diagram of an electrical switching device 10 is shown having a main current path 12 having a magnetic release 14, a thermal cutoff 16, and a main contact point 18. The main current path 12 starts from an access terminal 20 and ends at an outgoing terminal 21 . The main contact point 18 has a movable contact piece 17 and a fe stes contact piece 18 which is connected to an arc extinguishing device 22 belonging to an arc guide rail 23 . The arc quenching device 22 is formed from individual stacked arc quenching plates 24 which are delimited towards the main contact point by the arc guide rail 23 and on the opposite side by a second arc guide rail 25 .

Die zweite Lichtbogenleitschiene 25 ist Teil eines von der Zugangsklemme 20 abgehenden Nebenstrompfades 26, der zwischen der zweiten Lichtbogenleitschiene 25 und der Zugangsklemme eine Strombegrenzungseinrichtung 28 auf weist.The second arc guide rail 25 is part of a secondary current path 26 which leads from the access terminal 20 and which has a current limiting device 28 between the second arc guide rail 25 and the access terminal.

Die Strombegrenzungseinrichtung 28 ist dabei als dyna misch öffnende Kontaktanordnung vorgesehen, bei der in folge eines in den Nebenstrompfad 26 geleiteten Stromes entstehende elektrodynamische Abhebekräfte das hier nicht näher gezeigte bewegliche Kontaktstück der dyna misch öffnenden Kontaktanordnung der Strombegrenzungs einrichtung 28 soweit abhebt, daß durch den dabei ent stehenden Schaltlichtbogen die gewünschte Strombegren zung resultiert.The current limiting device 28 is provided as a dynamically opening contact arrangement, in which, as a result of an electrodynamic lifting force generated in the secondary current path 26 , the moving contact piece (not shown here) of the dynamically opening contact arrangement of the current limiting device 28 lifts up so far that through this ent stationary switching arc results in the desired current limitation.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Schaltungszustand des Schaltgerätes 10 findet der Stromfluß nur über den Hauptstrompfad 12 statt, da die Hauptkontaktstelle 18 geschlossen ist. Der Nebenstrompfad 26 ist demgemäß stromlos. Dieser Schaltungszustand entspricht dem unge störten, bestimmungsgemäßen Betrieb, d. h. dem Normalbe trieb des Schaltgerätes 10.In the circuit state of the switching device 10 shown in FIG. 1, the current flow takes place only via the main current path 12 , since the main contact point 18 is closed. The bypass path 26 is accordingly de-energized. This circuit state corresponds to the undisturbed, intended operation, ie the normal operation of the switching device 10th

Erst bei Unterbrechung des Hauptstrompfades 12 durch Öffnen der Hauptkontaktstelle 18 wird durch den beim Ab heben des beweglichen Kontaktstückes 17 vom festen Kon taktstück 19 entstehenden Schaltlichtbogen, der in die Lichtbogenlöscheinrichtung 22 kommutiert, der Neben strompfad 26 eingeschaltet. Hierdurch wird der Haupt strompfad zwischen der Zugangsklemme 20 und dem bewegli chen Kontaktstück 17 stromlos, da der Strom vom Haupt strompfad 12 auf den Nebenstrompfad 26 kommutiert und über die Lichtbogenlöscheinrichtung bzw. die darin zwi schen den Löschblechen 24 trennenden Einzellichtbögen mit dem festen Kontaktstück 19 elektrisch leitend ver bunden ist, welches an die Abgangsklemme 21 anschließt. It is only when the main current path 12 is interrupted by opening the main contact point 18 that the switching current arc, which commutates into the arc extinguishing device 22 , switches on the secondary current path 26 by the switching arc that arises when the movable contact piece 17 is lifted from the fixed contact 19 . As a result, the main current path between the access terminal 20 and the movable contact piece 17 is de-energized, since the current commutates from the main current path 12 to the secondary current path 26 and via the arc extinguishing device or the individual arcs separating the quenching plates 24 therein with the fixed contact piece 19 electrically is connected ver, which connects to the outgoing terminal 21 .

Mit der Einschaltung des Nebenstrompfades 26 sind demge mäß auch die im Hauptstrompfad 12 angeordneten Magnet auslöser 14 und thermischer Auslöser 16 stromlos, d. h. die aufnehmbare Schaltleistung für den hier beschriebe nen Kurzschlußfall wird durch die Lichtbogenspannung be stimmt, die in der Strombegrenzungseinrichtung 28 sowie der Lichtbogenlöscheinrichtung 22 erzeugt wird.With the activation of the secondary current path 26 accordingly the arranged in the main current path 12 magnetic trigger 14 and thermal release 16 are de-energized, ie the recordable switching power for the short circuit described here is determined by the arc voltage be determined in the current limiting device 28 and the arc extinguishing device 22nd is produced.

Fig. 2 zeigt ein elektrisches Schaltgerät 30, das einen Hauptstrompfad 32 mit einem Magnetauslöser 34, einem thermischen Auslöser 36 und einer Hauptkontaktstelle 38 aufweist. Der Hauptstrompfad 32 geht aus von einer Zu gangsklemme 40 und führt zu einer Abgangsklemme 41. Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Anordnung schließt bei dem in Fig. 2 gezeigten elektrischen Schaltgerät 30 die Zugangsklemme 40 unmittelbar an die Hauptkontaktstelle 38 an, welche ebenfalls ein bewegli ches Kontaktstück 37 und ein festes Kontaktstück 39 be sitzt. Das feste Kontaktstück 39 ist jedoch im Unter schied der aus Fig. 1 bekannten Anordnung nicht galva nisch leitend mit einer zugeordneten Lichtbogenlöschein richtung 42 verbunden sondern einer hierzu gehörigen Lichtbogenleitschiene 43 lediglich benachbart, so daß ein beim Öffnen der Hauptkontaktstelle 38 zwischen dem abhebenden beweglichen Kontaktstück 37 und dem festen Kontaktstück 39 entstehender Schaltlichtbogen zunächst auf die Lichtbogenleitschiene 43 kommutiert und von dort in die aus einzelnen Lichtbogenlöschblechen 44 gebildete Lichtbogenlöscheinrichtung 42. Die der ersten Lichtbo genleitschiene 43 gegenüberliegende Seite ist von einer zweiten Lichtbogenleitschiene 45 begrenzt, die Teil ei nes Nebenstromprades 46 ist, der ebenfalls von der Zu gangsklemme 40 abgeht und hierbei einen ersten Zweig 461 bildet. Ein zweiter Zweig 462 des Nebenstrompfades 46, der eine Strombegrenzungseinrichtung 48 aufweist und mit der Abgangsklemme 41 verbunden ist, schließt an die er ste Lichtbogenleitschiene 43 an und bildet so über die Lichtbogenlöscheinrichtung 42 einen Strompfad, der im ungestörten bestimmungsgemäßen Betrieb stromlos ist. FIG. 2 shows an electrical switching device 30 which has a main current path 32 with a magnetic release 34 , a thermal release 36 and a main contact point 38 . The main current path 32 starts from an input terminal 40 and leads to an output terminal 41 . In contrast to the embodiment shown in FIG. 1 arrangement the electrical switching apparatus 30 shown in Figure 2 includes in which in Fig. The access clamp 40 directly to the main contact point 38, which is seated also a bewegli ches contact piece 37 and a fixed contact piece 39 be. The fixed contact piece 39 is, however, in the difference between the arrangement known from FIG. 1 not electrically connected to an associated arc extinguishing device 42 , but rather an associated arc guide rail 43 only adjacent, so that when the main contact point 38 is opened between the lifting movable contact piece 37 and the switching contact arc which arises from the fixed contact piece 39 is first commutated onto the arc guide rail 43 and from there into the arc extinguishing device 42 formed from individual arc quenching plates 44 . The side opposite the first arc guide rail 43 is delimited by a second arc guide rail 45 , which is part of a secondary flow wheel 46 , which likewise comes from the input terminal 40 and in this case forms a first branch 461 . A second branch 462 of the secondary current path 46 , which has a current limiting device 48 and is connected to the outgoing terminal 41 , connects to the arc guide rail 43 and forms a current path via the arc quenching device 42 , which is currentless in the undisturbed intended operation.

Erst im zuvor erläuterten Auslösefall, wenn beispiels weise ein Kurzschlußstrom zur Öffnung der Hauptkontakt stelle 38 führt, wird durch den dabei verursachten Schaltlichtbogen, der in die Lichtbogenlöscheinrichtung 42 kommutiert, der Nebenstrompfad 46 eingeschaltet, so daß der Strom von dem Hauptstrompfad 32 auf den Neben strompfad 46 kommutiert und die Auslöseglieder 34, 36 im Hauptstrompfad 32 stromlos sind.Only in the previously described trigger case, for example, as a short-circuit current to the opening of the main contact point 38 , is caused by the switching arc that commutates in the arc extinguishing device 42 , the bypass circuit 46 is switched on, so that the current from the main current path 32 to the secondary current path 46 commutates and the trip members 34 , 36 in the main current path 32 are de-energized.

Auch mit dieser beispielhaft gezeigten Schaltungsanord nung wird die Verlustleistung des Schalters im Nennbe trieb gering gehalten und trotzdem wird im Kurzschluß fall ein hohes Schaltvermögen erreicht.Also with this circuit arrangement shown as an example the power dissipation of the switch in the nominal drove kept low and still shorted If a high switching capacity is reached.

In Fig. 3 ist ein Schaltgerät 50 gezeigt, das einen Hauptstrompfad 52 mit einem Magnetauslöser 54 und einem thermischen Auslöser 56 aufweist. Der Magnetauslöser 54 wie auch der thermische Auslöser 56 stehen in Wirkver bindung mit einer ebenfalls im Hauptstrompfad 52 ange ordneten aber nachgeschalteten Hauptkontaktstelle 58, die als Doppelkontaktstelle mit einer ersten Hauptkon taktstelle 581 und einer zweiten Hauptkontaktstelle 582 ausgerüstet ist. Auch hier führt der Hauptstrompfad 52 von einer Zugangsklemme 60 zu einer Abgangsklemme 61.A switching device 50 is shown in FIG. 3, which has a main current path 52 with a magnetic release 54 and a thermal release 56 . The magnetic release 54 as well as the thermal release 56 are in operative connection with a also in the main current path 52 arranged but downstream main contact point 58 , which is equipped as a double contact point with a first Hauptkon contact point 581 and a second main contact point 582 . Here too, the main current path 52 leads from an access terminal 60 to an outgoing terminal 61 .

Die beiden zur Hauptkontaktstelle 58 gehörigen Kontakt stellen 581, 582 arbeiten jeweils mit einer Lichtbogen löscheinrichtung 621, 622 zusammen, die aus einzelnen Lichtbogenlöschblechen 64 gebildet sind, welche jeweils von oberen Lichtbogenleitschienen 631, 632 und unteren Lichtbogenleitschienen 651, 652 begrenzt sind. Die obe ren Lichtbogenleitschienen 631, 632 sind mit jeweils mit einem festen Kontaktstück 591, 592 der zugeordneten Hauptkontaktstellen 581, 582 leitend verbunden, die ih rerseits wiederum über einen Verbindungsleiter 523 mit einander in Reihe geschaltet sind. The two contact points 581 , 582 belonging to the main contact point 58 each work together with an arc extinguishing device 621 , 622 , which are formed from individual arc quenching plates 64 , which are each delimited by upper arc guide rails 631 , 632 and lower arc guide rails 651 , 652 . The above arc guide rails 631 , 632 are each conductively connected to a fixed contact piece 591 , 592 of the associated main contact points 581 , 582 , which in turn are connected in series with one another via a connecting conductor 523 .

Die unteren Lichtbogenleitschienen 651, 652 gehören je weils zu einem Nebenstrompfad 66, der aus einem ersten Abschnitt 661 und einem zweiten Abschnitt 662 gebildet ist. Im ersten Abschnitt 661 des Nebenstrompfades 66, der von der Zugangsklemme 60 abgeht, befindet sich eine Strombegrenzungseinrichtung 68, die ebenfalls als dyna misch öffnende Kontaktanordnung vorgesehen ist. Von der Strombegrenzungseinrichtung 68 führt der Nebenstrompfad 66 direkt zur unteren Lichtbogenleitschiene 651 der Lichtbogenlöscheinrichtung 621 der ersten Hauptkontakt stelle 581. Die zweite untere Lichtbogenleitschiene 652, die zur Lichtbogenlöscheinrichtung 622 der zweiten Hauptkontaktstelle 582 gehört, ist mit dem zweiten Ab schnitt 662 des Nebenstrompfades 66 verbunden, der zur Abgangsklemme 61 führt. Zur elektrischen Isolierung der beiden Lichtbogenlöscheinrichtungen 621 und 622 dient eine Isoliertrennwand 583, die die beiden Löschblechpa kete 64 gegeneinander abtrennt.The lower arc guide rails 651 , 652 each belong to a secondary current path 66 , which is formed from a first section 661 and a second section 662 . In the first section 661 of the secondary current path 66 , which extends from the access terminal 60 , there is a current limiting device 68 , which is also provided as a dynamically opening contact arrangement. The secondary current path 66 leads from the current limiting device 68 directly to the lower arc guide rail 651 of the arc extinguishing device 621 of the first main contact point 581 . The second lower arc guide rail 652 , which belongs to the arc extinguishing device 622 of the second main contact point 582 , is connected to the second section 662 of the secondary current path 66 , which leads to the outgoing terminal 61 . For the electrical insulation of the two arc extinguishing devices 621 and 622 , an insulating partition 583 is used which separates the two quenching plate packets 64 from one another.

Im Kurzschlußfall, wenn die Hauptkontaktstelle 58 durch Ansprechen des Magnetauslösers 54 geöffnet ist, kommu tiert der zwischen dem beweglichen Kontaktstück 571 der ersten Hauptkontaktstelle 581 und deren festen Kontakt stück 591 gezündete Lichtbogen in die zugeordnete Licht bogenlöscheinrichtung 621, wodurch der Strom, von der Zugangsklemme 60 ausgehend, in den Nebenstrompfad 66 kommutiert. Über den Verbindungsleiter 523 ist die Lichtbogenlöscheinrichtung 621 der ersten Hauptkontakt stelle 581 mit der Lichtbogenlöscheinrichtung 622 der zweiten Hauptkontaktstelle 582 verbunden, wobei auch hier der beim Öffnen der zweiten Hauptkontaktstelle 582 gezündete Schaltlichtbogen vom abhebenden beweglichen Kontaktstück 572 in die Lichtbogenlöscheinrichtung 622 kommutiert. Auf diese Weise ist der Nebenstrompfad 66 mit seinen beiden Teilabschnitten 661, 662 stromführend, während der Hauptstrompfad 52 mit seinen beiden Teilab schnitten 521, 522 stromlos ist. In the event of a short circuit, when the main contact point 58 is opened by the triggering of the magnetic trigger 54 , the arc ignited between the movable contact piece 571 of the first main contact point 581 and its fixed contact piece 591 arcs into the associated arc extinguishing device 621 , thereby causing the current from the access terminal 60 outgoing, commutated in the secondary current path 66 . Via the connection conductor 523, the arc-quenching device 621 of the first main contact point 581 connected to the arc-quenching device 622 of the second main contact point 582, which is commutated again, the ignited when opening the second main contact point 582 switching arc from the contrasting movable contact piece 572 in the arc-quenching device 622nd In this way, the secondary current path 66 with its two sections 661 , 662 is live, while the main current path 52 with its two sections 521 , 522 is de-energized.

Auch hier gilt wiederum wie bei den zuvor erläuterten Beispielen, daß die Verlustleistung so durch die gezeig te Schaltungsanordnung im Nennbetrieb gering ist aber trotzdem im Kurzschlußfall ein hohes Schaltvermögen er reicht wird.The same applies here as for the previously explained ones Examples that the power loss shown by the te circuit arrangement in nominal operation is low nevertheless a high switching capacity in the event of a short circuit is enough.

In Fig. 4 ist ein Schaltgerät 70 gezeigt, das einen Hauptstrompfad 72, bestehend aus den Teilabschnitten 721 bzw. 722, mit einem Magnetauslöser 74 und einem thermi schen Auslöser 76 aufweist. Der Magnetauslöser 74 wie auch der thermische Auslöser 76 stehen in Wirkverbindung mit einer ebenfalls im Hauptstrompfad 72 angeordneten Hauptkontaktstelle 78, die als Doppelkontaktstelle mit einer ersten Hauptkontaktstelle 781 und einer zweiten Hauptkontaktstelle 782 ausgerüstet ist. Auch hier führt der Hauptstrompfad 72 von einer Zugangsklemme 80 zu ei ner Abgangsklemme 81.In Fig. 4, a switching device 70 is shown, which has a main current path 72 , consisting of the sections 721 and 722 , with a magnetic trigger 74 and a thermal trigger 76 's. The magnetic release 74 as well as the thermal release 76 are operatively connected to a main contact point 78 which is likewise arranged in the main current path 72 and which is equipped as a double contact point with a first main contact point 781 and a second main contact point 782 . Here too, the main current path 72 leads from an access terminal 80 to an output terminal 81 .

Die beiden zur Hauptkontaktstelle 78 gehörigen Kontakt stellen 781, 782 arbeiten jeweils mit einer Lichtbogen löscheinrichtung 821, 822 zusammen, die aus einzelnen Lichtbogenlöschblechen 84 gebildet sind, welche jeweils von oberen Lichtbogenleitschienen 831, 832 und unteren Lichtbogenleitschienen 851, 852 begrenzt sind. Die obe ren Lichtbogenleitschienen 831, 832 sind über die Teil abschnitte 863 und 864 des Nebenstrompfades 86, sowie die Strombegrenzungseinrichtung 88 leitend verbunden. Die unteren Leitschienen 851, 852 sind über die Teilab schnitte 861 und 862 des Nebenstrompfades 86 mit der Zu gangsklemme 80 bzw. dem Teilabschnitt 722 des Haupt strompfades verbunden. Die Verbindung der Teilabschnitte 721 und 722 wird über die bewegliche Kontaktbrücke 77 hergestellt, deren Teilabschnitte 771, 772 mit den Fest kontaktstücken 791 bzw. 792 in Verbindung stehen. The two contacts 781 , 782 belonging to the main contact point 78 each work with an arc extinguishing device 821 , 822 , which are formed from individual arc extinguishing plates 84 , which are each delimited by upper arc guide rails 831 , 832 and lower arc guide rails 851 , 852 . The above arc guide rails 831 , 832 are connected via the partial sections 863 and 864 of the secondary current path 86 , and the current limiting device 88 is conductively connected. The lower guide rails 851 , 852 are connected via the Teilab sections 861 and 862 of the secondary current path 86 to the input terminal 80 or the partial section 722 of the main current path. The connection of the sections 721 and 722 is made via the movable contact bridge 77 , the sections 771 , 772 of which are in contact with the fixed contact pieces 791 and 792 , respectively.

Zur elektrischen Isolierung der beiden Lichtbogenlösch einrichtungen 821 und 822 dient eine Isoliertrennwand 783, die die beiden Löschblechpakete 84 gegeneinander abtrennt.For electrical insulation of the two arc extinguishing devices 821 and 822 , an insulating partition 783 is used , which separates the two quenching plate packs 84 from one another.

Im Kurzschlußfall, wenn die Hauptkontaktstelle 78 durch Ansprechen des Magnetauslösers 74 geöffnet wird, kommu tiert der zwischen dem Teilstück 771 der beweglichen Kontaktbrücke 77 und dem festen Kontaktstück 791 entste hende Lichtbogen in die zugeordnete Lichtbogenlöschein richtung 821, wodurch der Strom, von der Zugangsklemme 80 ausgehend, in den Teilabschnitt 861 des Nebenstrom pfades 86 kommutiert. Über die Teilabschnitte 863, 864 sowie über die Strombegrenzungseinrichtung 88 ist die Verbindung zur Lichtbogenlöscheinrichtung 822 herge stellt, in die der beim Abheben des Teilstückes 772 der Kontaktbrücke 77 vom Festkontakt 792 entstehende Licht bogen kommutiert.In the event of a short circuit, when the main contact point 78 is opened by responding to the magnetic release 74 , the arc that arises between the section 771 of the movable contact bridge 77 and the fixed contact piece 791 arises in the associated arc extinguishing direction 821 , which causes the current to proceed from the access terminal 80 , commutated in the section 861 of the bypass path 86 . Via the sections 863 , 864 and via the current limiting device 88 , the connection to the arc extinguishing device 822 is made, into which the arc that arises when the section 772 of the contact bridge 77 is lifted from the fixed contact 792 is commutated.

Somit ist der Nebenstrompfad 86 mit seinen Teilabschnit ten 861, 862, 863, 864 sowie der Teilabschnitt 722 des Hauptstrompfades 72 stromführend, während der Teilab schnitt 721 stromlos ist.Thus, the secondary current path 86 with its Teilabschnit th 861 , 862 , 863 , 864 and the section 722 of the main current path 72 is live, while the section 721 is de-energized.

Die in Fig. 5 dargestellte Kontaktanordnung 28 ent spricht der in Figur als "black box" gezeigten Strombe grenzungseinrichtung 28. Sie besitzt zugangsseitig eine elektrische Anschlußvorrichtung 90, an die sich eine elektrisch leitende Haltevorrichtung 92 angliedert, wel che als Lagerstützpunkt für eine Achse 94 dient. Auf dieser Achse 94 ist ein beweglicher Kontakt 96 gelagert, wobei die elektrische Verbindung zur Haltevorrichtung 92 über eine Litze 96 erfolgt. Der bewegliche Kontakt 96 bildet mit einem Festkontakt 97, der sich auf einem Lei terstück 100 zwischen seinen Teilabschnitten 101 und 102 befindet, eine elektrische Verbindung, wobei die Kon taktkraft durch eine Feder 104 erzeugt wird. Das Teil stück 101 des Leiters 100 verläuft parallel und in ge ringem Abstand zum beweglichen Kontakt 96, so daß es zu einem elektrodynamischen Abstoßen des beweglichen Kon taktes 96 kommt, sobald die Haltekraft der Feder 104 bei einem bestimmten Strom überschritten wird.The contact assembly 28 shown in FIG. 5 speaks ent of Strombe shown in Figure as "black box" 28 grenzungseinrichtung. It has an electrical connection device 90 on the access side, to which an electrically conductive holding device 92 is attached, which serves as a bearing base for an axis 94 . A movable contact 96 is mounted on this axis 94 , the electrical connection to the holding device 92 being made via a wire 96 . The movable contact 96 forms with a fixed contact 97 , which is located on a Lei terstück 100 between its sections 101 and 102 , an electrical connection, wherein the contact force is generated by a spring 104 . The part piece 101 of the conductor 100 runs parallel and in ge ring distance to the movable contact 96 , so that there is an electrodynamic repulsion of the movable con tact 96 occurs as soon as the holding force of the spring 104 is exceeded at a certain current.

Der Teilabschnitt 102 des Leiters 100 bildet die Leit schiene für eine Lichtbogenlöschkammer 110, die aus den Löschblechen 112 aufgebaut ist. Abgangsseitig befindet sich an dem Leiter 100 die elektrische Anschlußvorrich tung 106.The section 102 of the conductor 100 forms the guide rail for an arc quenching chamber 110 , which is constructed from the quenching plates 112 . On the output side, the electrical connection device 106 is located on the conductor 100 .

Der beim Abheben des beweglichen Kontaktes 96 vom Fest kontakt 97 entstehende Lichtbogen läuft in die aus ca. 5 bis 6 Löschblechen bestehende Lichtbogenlöschkammer 110 ein. Die hier erzeugte Lichtbogenspannung unterstützt die Kurzschlußstrombegrenzung der in Fig. 1 bis 4 dar gestellten Lichtbogenlöschkammern (22, 42, 621, 622, 821, 822). Sinkt die abstoßende Kraft aufgrund des fal lenden Stromes unter die Federkraft, fällt der bewegli che Kontakt 96 wieder zu.The arc that arises when the movable contact 96 is lifted from the fixed contact 97 runs into the arc extinguishing chamber 110, which consists of approximately 5 to 6 quenching plates. The arc voltage generated here supports the short-circuit current limitation of the arc quenching chambers shown in FIGS. 1 to 4 ( 22 , 42 , 621 , 622 , 821 , 822 ). If the repulsive force falls below the spring force due to the falling current, the movable contact 96 falls again.

Claims

1. Electrical switching device, in particular self-switches, such as circuit breakers or motor protection switches, with a main current path between an access terminal and an outgoing terminal, with at least one main contact point in the main current path, which can be acted upon by a magnetic release and / or thermal release and works together with an arc extinguishing device , as well as with an arranged to the main current path parallel to the secondary current path with a current limiting device, which bridges a part of the main current path between the access terminal and the outgoing terminal, characterized in that the secondary current path ( 26 , 46 , 66 , 86 ) via the arc extinguishing device ( 22 , 42 , 62 , 82 ) is connected to the main current path ( 12 , 32 , 52 , 72 ) and is de-energized in undisturbed operation and that a switching arc of the opened main contact point ( 18 , 38 , 58 , 78 ), which in the arc extinguishing device ( 22 , 42 , 62 , 82 ) commutates the secondary turns on current path ( 26 , 46 , 66 , 86 ).

2. Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the secondary current path ( 26 , 46 , 66 , 86 ) is designed with low resistance compared to the main current path ( 12 , 32 , 52 , 72 ).

3. Electrical switching device according to claim 2, characterized in that the electrical internal resistance of the secondary current path ( 26 , 46 , 66 , 86 ) is at most 1/10 of the resistance of the main current path ( 12 , 32 , 52 , 72 ).

4. Electrical switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the current limiting device ( 28 , 48 , 68 , 88 ) in the bypass circuit ( 26 , 46 , 66 ) is formed as an interruption point with a contact arrangement dynamically opening when current flows through, the Switching arc causes a current limitation.

5. Electrical switching device according to claim 4, characterized in that the current limiting device ( 28 ) is arranged in the bypass circuit ( 26 ) between the access terminal ( 28 ) and the arc extinguishing device ( 22 ).

6. Electrical switching device according to claim 5, characterized in that the current limiting device ( 28 ) is connected to an arc guide rail ( 25 ) which belongs to the arc extinguishing device ( 22 ) and one with the fixed contact piece ( 19 ) the main contact point ( 18 ) connected first arc guide rail ( 23 ) opposite.

7. Electrical switching device according to claim 4, characterized in that the current limiting device ( 48 ) between the series-connected arc extinguishing device ( 42 ) and the outgoing terminal ( 41 ) is arranged in the bypass path ( 46 ).

8. Electrical switching device according to claim 7, characterized in that the current limiting device ( 48 ) is connected to an upper arc guide rail ( 43 ) of the arc extinguishing device ( 42 ), to which a switching arc originating from the main contact point ( 38 ) commutates, and in the arc extinguishing device ( 42 ) burning individual arcs is connected to a lower arc guide rail ( 45 ), which in turn is connected to the access terminal ( 40 ).

9. Electrical switching device according to claim 4, characterized in that the main contact point ( 52 ) arranged in the main contact point ( 58 ) is designed as a double contact point with two separate arc extinguishing devices ( 621 , 622 ) via which a connection to the one current limiting device ( 68 ) having a secondary flow path ( 66 ) can be produced.

10. Electrical switching device according to claim 9, characterized in that the current limiting device ( 68 ) in a first section ( 661 ) of the secondary current path ( 66 ) is arranged, which from the access terminal ( 60 ) to the arc extinguishing device ( 621 ) Most contact point ( 581 ) of the main contact point ( 58 ) is ge, a connection conductor ( 523 ) is provided for connection to the second contact point ( 582 ) of the main contact point ( 58 ), which both the fixed contact pieces ( 591 , 592 ) two contact points ( 581 , 582 ) of the main contact point ( 58 ) and the associated upper guide rails ( 631 , 632 ) of the associated arc extinguishing devices ( 621 , 622 ) connects and that a second section ( 662 ) of the bypass path ( 66 ) with the lower one Arc guide rail ( 652 ) of the arc extinguishing device ( 622 ) assigned to the second contact point ( 582 ) is connected.

11. Electrical switching device according to claim 4, characterized in that in the main current path ( 72 ) to the main contact point ( 78 ) is formed as a double contact Le with two separate arc extinguishing devices ( 821 , 822 ), via the subsections ( 863 , 864 ) of the secondary current path ( 86 ) and the current limiting device ( 88 ) are conductively connected.

12. Electrical switching device according to claim 11, characterized in that the current limiting device ( 88 ) is in the bypass path ( 86 ), the first section ( 861 ) of which the access terminal ( 80 ) with the lower guide rail ( 851 ) of the first contact ( 781 ) associated arc extinguishing device ( 821 ) connects that the connection of their upper guide rail ( 831 ) with the upper guide rail ( 832 ) of the second contact point ( 782 ) associated arc extinguishing device ( 822 ) via the subsections ( 863 , 864 ) of the bypass path ( 86 ) and over the Strombe limiting device ( 88 ) is provided and that a second section ( 862 ) of the bypass circuit ( 86 ) with the lower arc guide rail ( 852 ) of the second contact point ( 782 ) associated arc extinguishing device ( 822 ) is connected.

13. Electrical switching device according to claim 9 or 10, characterized in that the main contact point ( 58 , 78 ) associated arc extinguishing gene ( 621 , 622 , 821 , 822 ) are insulated from each other by an insulating partition ( 583 , 783 ).

14. Electrical switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the current limiting device ( 28 , 48 , 78 , 98 ) is designed as an arc-fixed contact arrangement, the movable contact piece ( 96 ) against the force of a closing spring ( 104 ) dy namically opens when the current flows through the corresponding strength, the resulting arc entering an assigned arc quenching chamber ( 110 ).

15. Electrical switching device according to claim 14, characterized in that the fixed contact piece ( 97 ) of the current limiting device ( 28 ) from a conductor loop ( 100 ) is formed, which is guided at least partially pa parallel to the movable contact piece ( 96 ).