DE3912726A1 - Lichtbogenloeschkammer mit loeschblechen - Google Patents
Lichtbogenloeschkammer mit loeschblechenInfo
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- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
- H01H9/36—Metal parts
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöschkammer für einen
elektrischen Schalter mit quer zur Längserstreckung eines
Schaltlichtbogens angeordneten, wenigstens zwei nebeneinander
angeordneten Einschnitte aufweisenden Löschblechen.
Eine Lichtbogenlöschkammer dieser Art ist beispielsweise durch
die DE-A-31 31 437 bekannt geworden. In dieser werden Lösch
bleche verwendet, die auf ihren den Schaltkontakten zugewandten
Seite jeweils einen Einschnitt und auf ihrer den Schaltkontakten
abgewandten Seite wahlweise einen, zwei oder mehrere Einschnitte
aufweisen. Dabei kann ein Einschnitt auf der den Schaltkontakten
abgewandten Seite unsymmetrisch angeordnet sein, um durch ver
drehte Montage aufeinanderfolgender Löschbleche einen mäander
förmigen Kanal zu bilden.
Mit Löschblechen ausgerüstete Lichtbogenlöschkammern eignen
sich grundsätzlich sowohl zum Einsatz in Leistungsschaltern
für Wechselstrom als auch für Gleichstrom. Der Erfindung liegt
in diesem Zusammenhang die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere
für Gleichstrom-Schnellschalter geeignete Löschkammer zu
schaffen, die sich auch für den oberhalb 1000 V liegenden
Spannungsbereich eignet, die ferner eine hohe Strombegrenzung
bewirkt und sich bei kompakten Abmessungen durch einen nur
geringen Gasauswurf auszeichnet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Einschnitte aufeinanderfolgender Löschbleche um einen Teil der
Mündungsweite gegeneinander versetzt sind, derart, daß die
Flanken der Einschnitte scheinbare Schnittpunkte bilden und daß
die Einschnitte den Schaltkontakten zugewandt angeordnet sind.
Auf diese Weise wird scheinbar eine größere Anzahl von Ein
schnitten gebildet, als es der tatsächlichen Anzahl je Lösch
blech entspricht. Durch Versuche ist erwiesen, daß bei einer
verhältnismäßig geringen erforderlichen Länge der Löschbleche
in Laufrichtung des Lichtbogens ein Zusammenschlagen der Teil
lichtbögen hinter dem Löschblechpaket unterbleibt, obwohl
Spuren von Abbrand an den hinteren Kanten der Löschbleche nach
weisbar sind. Als weitere vorteilhafte Eigenschaft der neuen
Anordnung von Löschblechen hat sich gezeigt, daß der Auswurf
von Schaltgasen verhältnismäßig gering ist und daher geerdete
Bauteile in geringerem Abstand von der Löschkammer als bei
bisher üblichen Löschkammern für Gleichstrom-Schnellschalter
angeordnet werden können. Sofern die Anforderungen an den
kürzesten zulässigen Abstand zu geerdeten Bauteilen nicht zu
hoch angesetzt werden, kann sogar davon abgesehen werden, an
sonsten übliche Ausblasdämpfer am Ende der Lichtbogenlösch
kammer vorzusehen. Dennoch ist der Aufwand zur Herstellung
einer Lichtbogenlöschkammer nach der Erfindung nicht erhöht,
weil nur eine Sorte von Löschblechen zu fertigen ist.
Ein vorteilhafter Weg zur Verwirklichung der versetzten Anord
nung der Einschnitte kann darin bestehen, daß die Einschnitte
über die Breite der Löschbleche unsymmetrisch angeordnet und
aufeinanderfolgende Löschbleche gegeneinander um 180° gedreht
montiert sind.
Es können aber auch Löschbleche mit symmetrischer Anordnung der
Löschbleche verwendet werden, wobei dann aufeinanderfolgende
Löschbleche seitlich versetzt montiert werden.
Werden drei oder mehr Einschnitte in den Löschblechen vorge
sehen, so empfiehlt es sich, den gegenseitigen Abstand der
Einschnitte jedes Löschbleches gleich zu bemessen. Die durch
die Überlappung der Einschnitte scheinbar gebildeten zusätz
lichen Einschnitte weisen daher über die ganze Breite der
Löschbleche die gleiche Form auf.
Wenn die Unsymmetrie der Anordnung der Einschnitte etwa 1/3
der Mündungsbreite der Einschnitte beträgt, so entstehen schein
bar zwei zusätzliche Einschnitte mit einer gegenüber den tat
sächlichen Einschnitten geringeren Tiefe.
Die Erfindung kann vorzugsweise mit relativ spitzwinkligen Ein
schnitten ausgeführt werden, wobei der Neigungswinkel der Flanken
der Einschnitte zueinander kleiner bis gleich 30° beträgt.
Günstige Ergebnisse sind insbesondere mit Löschblechen zu er
zielen, die jeweils vier Einschnitte mit einem Winkel von
10 bis 15° besitzen.
Um bei der Montage der Löschbleche sicherzustellen, daß der vor
gesehene Versatz der Einschnitte entsteht, empfiehlt es sich,
an den Löschblechen seitlich vorstehende Zapfen zum Eingreifen
in Ausnehmungen des Gehäuses der Lichtbogenlöschkammer vorzu
sehen. Damit ist zu erreichen, daß die Löschbleche nur in einer
gewünschten Folge montierbar sind.
Werden Löschbleche mit symmetrisch über die Breite verteilt
angeordneten Einschnitten verwendet, so können zum Halten der
Löschbleche Isolierstoffplatten mit Nuten vorgesehen sein, die
aufeinanderfolgend eine geringere und eine größere Tiefe ent
sprechend dem gewünschten Versatz der Einschnitte aufeinander
folgender Löschbleche aufweisen und daß jeweils einer Nut
geringerer Tiefe der einen Isolierstoffplatte eine Nut größerer
Tiefe der gegenüberliegenden Isolierstoffplatte zugeordnet ist
und umgekehrt. Diese Anordnung gestattet die Montage der Lösch
bleche durch einfaches Einstecken.
Für die erwünschte Staffelung der Tiefe der Einschnitte ist es
günstig, wenn die Einschnitte an ihrer Spitze einen möglichst
geringen Rundungsradius aufweisen. Dieser sollte höchstens
1 mm betragen. Derart kleine und sogar weniger als 0,5 mm be
tragende Rundungsradien sind erzielbar, wenn die Einschnitte
mit Hilfe der Laserstrahlschneidens hergestellt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dar
gestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Gleichstrom-Schnellschalter
mit einer aufgeschnitten dargestellten Lichtbogenlöschkammer.
Von oben ist die Lichtbogenlöschkammer nach der Fig. 1 in der
Fig. 2 gezeigt.
In der Fig. 3 sind in einer gegenüber den Fig. 1, 2 und 3
vergrößerten Darstellung zwei hintereinanderliegend angeord
nete Löschbleche gezeigt.
Die Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Licht
bogenlöschkammer in einer Blickrichtung auf die den Schaltkon
takten abgewandten Kanten der Löschbleche.
Der in der Fig. 1 gezeigte Gleichstrom-Schnellschalter 1
weist in bekannter Weise einen feststehenden Schaltkontakt 2
und einen mit diesem zusammenwirkenden bewegbaren Schaltkon
takt 3 auf. Beide Schaltkontakte 2 und 3 ragen in eine Licht
bogenlöschkammer 4 hinein, die Lichtbogenlaufschienen 5 und 6
sowie Löschbleche 7 aufweist. Eine Antriebsvorrichtung 8 ge
eigneter Bauart ist gleichfalls schematisch in Verbindung mit
dem bewegbaren Schaltkontakt 3 gezeigt. Wie die Fig. 2 zeigt,
besitzt die Lichtbogenlöschkammer 4 ein Gehäuse 10 von etwa
rechteckiger Querschnittsform. In bekannter Weise kann das
Gehäuse 10 aus einem isolierenden Werkstoff einstückig oder aus
mehreren Teilen hergestellt sein.
Die Löschbleche 7 können parallel zueinander angeordnet sein,
wie dies die Fig. 1 zeigt und können, wie dies an sich bekannt
ist, mit ihren den Schaltkontakten 2 und 3 zugewandten Unter
kanten entlang einem Bogen angeordnet sein, dessen Zentrum auf
der den Schaltkontakten 2 und 3 zugewandten Seite der Lösch
bleche 7 liegt. Abweichend hiervon können die Löschbleche auch
radial ausgerichtet oder mit unterschiedlicher Winkelstellung
zwischen benachbarten Löschblechen angeordnet sein.
Die Löschbleche 7 aus magnetisierbarem Blech weisen die in der
Fig. 3 dargestellte Gestalt auf. Jedes Löschblech weist an
seiner den Schaltkontakten 2 und 3 zugewandten Seite vier
V-förmige gleichgroße und nebeneinander angeordnete Einschnitte
15 auf, deren Flanken unter einem Winkel C von etwa 12,5°
stehen. Zwischen benachbarten Einschnitten 15 besteht der
gleiche Abstand D. Die Gruppe der vier Einschnitte 15 ist je
doch, bezogen auf die Breite des Löschbleches 7, unsymmetrisch
angeordnet, derart, daß zwischen dem linken Einschnitt 15 und
dem Rand des Löschbleches 7 ein kleinerer Abstand A und
zwischen dem rechten der Einschnitte 15 und dem folgenden Rand
des Löschbleches 7 ein größerer Abstand B besteht. In den
Löschkammern gemäß den Fig. 1, 2 und 3 sind die Löschbleche
7 jeweils abwechselnd um 180° gedreht montiert, so daß aufgrund
der unsymmetrischen Anordnung der Einschnitte in jedem der
Löschbleche in der Projektion eine Überlappung der Einschnitte
aufeinanderfolgender Löschbleche erscheint. Mit 15′ sind in der
Fig. 3 die Einschnitte eines solchen um 180° gedrehten
Löschbleches 7′ dargestellt.
Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, sind die Einschnitte derart
unsymmetrisch angeordnet, daß sich eine Überlappung der Ein
schnitte 15 und 15′ von etwa 1/3 der mit W bezeichneten Mün
dungsweite der Einschnitte 15 ergibt. In der Projektion er
scheinen aufgrund dieser Maßnahme scheinbar zwei weitere Ein
schnitte, die mit 17 und 18 bezeichnet sind. Diese erreichen
etwa 1/3 bzw. 2/3 der Tiefe der Einschnitte 15.
Bei festgelegter Mündungsweite W und gleichfalls festliegendem
Flankenwinkel C der Einschnitte 15 ergibt sich die größtmög
liche Tiefe der Einschnitte dann, wenn ein möglichst geringer
Rundungsradius am Fuß der Einschnitte vorhanden ist. Ein solcher
geringer Rundungsradius von vorzugsweise weniger als 1 mm ist
insbesondere bei geringem Flankenwinkel C durch die Herstellung
mit Hilfe des Laserstrahlschneidens erzielbar.
Ferner sind in der Figur Zapfen 20 gezeigt, mit deren Hilfe die
Löschbleche 7 in den Wandungen des Gehäuses 10 (Fig. 2) der
Lichtbogenlöschkammer 4 positioniert und gehalten werden können.
Durch eine entsprechende aufeinanderfolgende Anordnung von Aus
nehmungen in der Wänden des Gehäuses 10 ist erreichbar, daß die
Löschbleche nur in der gewünschten abwechselnden Stellung mon
tiert werden können.
In der Fig. 4 ist ein weiteres Beispiel einer Lichtbogenlösch
kammer dargestellt, und zwar mit Blick auf die Kanten der Lösch
bleche, die den Schaltkontakten eines Leistungsschalters abge
wandt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden Löschbleche
25 verwendet, deren Einschnitte symmetrisch über die Breite
Löschbleche 25 verteilt angeordnet sind. Der gegenseitige Ver
satz der Einschnitte aufeinanderfolgender Löschbleche um einen
Teil der Mündungsweite der Einschnitte wird dadurch erzielt,
daß die Löschbleche 25 zwischen Isolierstoffplatten 21 und 22
gehalten sind, die mit Nuten 23 und 24 unterschiedlicher Tiefe
versehen sind. Während in jeder der Isolierstoffplatten 21 und
22 auf eine Nut 23 mit größerer Tiefe eine Nut 24 mit geringerer
Tiefe und dann wieder eine Nut 23 mit größerer Tiefe folgt,
sind die in paralleler Stellung einander gegenüberstehend ange
ordneten Isolierstoffplatten 21 und 22 um eine Teilung der Nuten
verschoben positioniert, so daß jeweils einer Nut 23 mit
größerer Tiefe in der einen Isolierstoffplatte eine Nut 24 mit
geringerer Tiefe in der gegenüberliegenden Isolierstoffplatte
gegenübersteht. Beim Einlegen der Löschbleche 25 in die Nuten
der Isolierstoffplatten 21 und 22 wird auf diese Weise zwangs
läufig ein gegenseitiger Versatz der Einschnitte hervorge
rufen. Wie die Fig. 4 zeigt, kommt es auch bei dieser Anord
nung bei der Betrachtung von zwei aufeinanderfolgenden Lösch
blechen 25 und 25′ zu einem Versatz der Einschnitte um einen
Teil der Mündungsweite der Einschnitte.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird davon ausge
gangen, daß Löschbleche aus einem magnetisierbaren Werkstoff,
beispielsweise einem weichmagnetischen Stahlblech verwendet
werden. Von den bekannten Mitteln zur Beeinflussung der Lösch
wirkung von Löschblechkammern, wie z. B. Dicke der Bleche,
chemische und physikalische Beschaffenheit der Oberfläche so
wie Zusammensetzung der Materials, kann auch im Rahmen der Er
findung Gebrauch gemacht werden.
Claims (10)
1. Lichtbogenlöschkammer (4) für einen elektrischen Schalter
(1) mit quer zur Längserstreckung eines Schaltlichtbogens ange
ordneten, wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Einschnitte
(15) aufweisenden Löschblechen (7; 25), dadurch
gekennzeichnet, daß die Einschnitte (15, 15,)
aufeinanderfolgender Löschbleche (7, 7′; 25, 25′) um einen Teil
der Mündungsweite (W) gegeneinander versetzt sind, derart, daß
die Flanken der Einschnitte (15, 15′) mehrere scheinbare
Schnittpunkte bilden und daß die Einschnitte (15, 15′) den
Schaltkontakten zugewandt angeordnet sind.
2. Lichtbogenlöschkammer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einschnitte (15) über die Breite des Löschbleches (7) unsym
metrisch angeordnet und aufeinanderfolgende Löschbleche (7, 7′)
gegeneinander um 180° gedreht montiert sind.
3. Lichtbogenlöschkammer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei
symmetrischer Anordnung der Einschnitte über die Breite des
Löschbleches (25) die aufeinanderfolgenden Löschbleche
(25, 25′) seitlich versetzt montiert sind.
4. Lichtbogenlöschkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß bei drei
oder mehr Einschnitten (15) der gegenseitige Abstand (D) gleich
bemessen ist.
5. Lichtbogenlöschkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der gegen
seitige Versatz der Einschnitte (15, 15′) aufeinanderfolgender
Löschbleche (7, 7′; 25, 25′) etwa 1/3 der Öffnungsweite (W) der
Einschnitte (15) beträgt.
6. Lichtbogenlöschkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel
(C) der Einschnitte (15) kleiner bis gleich 30° beträgt.
7. Lichtbogenlöschkammer nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkel (C) der Ein
schnitte (15) 10 bis 15° beträgt.
8. Lichtbogenlöschkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lösch
bleche (7) seitlich vorstehende Zapfen (20) zum Eingreifen in
Ausnehmungen des Gehäuses (10) der Lichtbogenlöschkammer (4)
besitzen.
9. Lichtbogenlöschkammer nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Halten der Löschbleche
(25) lsolierstoffplatten (21, 22) mit Nuten (23, 24) vorgesehen
sind, die aufeinanderfolgend ein geringere und eine größere
Tiefe entsprechend dem gewünschten Versatz der Einschnitte
aufeinanderfolgender Löschbleche (25, 25′) gegeneinander auf
weisen und daß jeweils einer Nut (24) geringerer Tiefe der
einen Isolierstoffplatte (21) eine Nut (23) größerer Tiefe der
gegenüberliegenden Isolierstoffplatte (22) zugeordnet ist und
umgekehrt.
10. Lichtbogenlöschkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
schnitte (15) der Löschbleche (7) an ihren Spitzen einen
Rundungsradius von höchstens 1 mm aufweisen.
Priority Applications (3)
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