DE4326922C1 - Arc chamber for electrical switchgear - Google Patents

Arc chamber for electrical switchgear

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Abstract

The invention relates to an arc chamber (1) for electrical switchgear, in particular line protection circuit breakers, consisting of a contact arrangement having at least one stationary contact (3) and one moving contact (2), arc guiding devices (6, 7) and an arc splitter stack (9). A connecting terminal (14) having a connecting rail (12) is isolated from the arc chamber (1) by means of an insulating material wall (10). If an aperture (11) is arranged in the insulating material wall (10) such that an arc (20) which is struck in the arc chamber (1) attempts to find the direct path to the connecting rail (12), it is passed out of the area of the contacts (2 and 3) more quickly. In consequence, the errosion damage is kept as low as possible. This effect is further enhanced if a hole (13) is provided in the connecting rail (12), aligned with the aperture (11). Instead of one aperture (11) and one hole (13), a plurality of apertures (11') and a plurality of holes (13') can advantageously also be arranged in the insulating material wall (10) and in the connecting rail (12) (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenkammer für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Leitungsschutzschalter, die durch seitliche Isolierstoffwände begrenzt ist, bestehend aus einer Kontaktanordnung mit mindestens einem feststehenden Kontakt und einem mit diesem zusammenwirkenden beweglichen Kontakt, jedem dieser Kontakte zugeordneten Lichtbogenleitvorrichtungen und einem Löschblechpaket, bestehend aus einer Vielzahl von Einzellöschblechen, in das der Lichtbogen mittels der Lichtbogenleitvorrichtungen geführt wird.The invention relates to an arc chamber for electrical Switchgear, in particular miniature circuit breakers, caused by lateral insulating walls is limited, consisting of a Contact arrangement with at least one fixed contact and a moving contact interacting with this, everyone arc contacts associated with these contacts and a quenching plate package consisting of a large number of individual quenching plates into which the arc by means of the arc guiding devices to be led.

Aus der DE 91 15 905 U1 ist ein Leitungsschutzschalter bekannt mit einer innerhalb seines Gehäuses angeordneten, einen Löschblechstapel aufnehmenden Lichtbogenkammer, die in eine nach außen hin offene Ausblaskammer übergeht. Damit der explosionsartig entstehende Überdruck bei einem durch die Öffnungsbewegung, besonders bei hohen Strömen, der Kontakte entstehenden Lichtbogen entweichen kann, sind zwischen der Ausblaskammer und der Lichtbogenkammer in den Wänden oder sonstigen Abtrennungen Öffnungen vorgesehen. Der Abbau des Überdrucks ist unter anderem erforderlich, damit der Lichtbogen leichter in den Löschblechstapel läuft und nicht gegen das Druckpolster in der Lichtbogenkammer stehenbleibt.A circuit breaker is known from DE 91 15 905 U1 with one located within its housing, one Arc stack accommodating arc quenching, which in a Blow-out chamber open to the outside merges. So that explosive overpressure in the case of a Opening movement, especially with high currents, of the contacts Arcing can escape between the blow-out chamber and the arc chamber in the walls or other Partitions openings provided. The relief of overpressure is necessary, among other things, to make the arc easier runs into the sheet stack and not against the pressure pad remains in the arc chamber.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die sichere und schnelle Führung des Lichtbogens in die Löschkammer noch zu verbessern und die durch den Lichtbogen entstehenden Abbrandschäden im Kontaktbereich so gering wie möglich zu halten. The present invention is based on the object safe and quick guidance of the arc into the quenching chamber still to be improved and those caused by the arc Burn damage in the contact area as low as to keep possible.  

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.This task is carried out by the characteristic part of the Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention result from claims 2 to 6.

Durch eine Öffnung in der Isolierstoffwand der Schaltkammer zu der Anschlußklemme hin, springt der Lichtbogen von der Lichtbogenleitvorrichtung direkt auf die Anschlußschiene der Anschlußklemme, da der Strom bekannterweise den Weg des geringsten Widerstandes wählt. Durch diesen direkten Weg werden die Widerstände der Schnellauslöserspule, der Anschlußschiene und der Lichtbogenlaufschiene überbrückt.Through an opening in the insulating wall of the switch chamber the connection terminal, the arc jumps from the arc guiding device directly on the connecting rail of the Terminal, since the current is known to the way of least resistance. Through this direct path the resistances of the quick release coil, the connecting bar and bridges the arc runner.

Hierdurch wird auch ein Zurücklaufen des Lichtbogens auf den Kontaktbogen und Wiederzünden über die Kontakte verhindert. Eine Verbesserung des Effekts wird noch erreicht, wenn in der Anschlußschiene selbst ebenfalls eine Bohrung angeordnet ist. Hierdurch tritt eine Blaswirkung in Richtung der Öffnungen auf, die eine Sogwirkung auf den Lichtbogen ausübt.This also causes the arc to return to the Prevents contact arc and re-ignition over the contacts. An improvement in the effect is still achieved if in the Connection rail itself is also arranged a hole. This causes a blowing effect in the direction of the openings, which has a suction effect on the arc.

Wenn die Bohrung in der Anschlußschiene einen geringeren Querschnitt aufweist als der Durchbruch in der Gehäusewand, wird der Lichtbogenfußpunkt in dem Durchbruch zentriert und an der Isolierstoffwand treten geringer Brandschäden auf.If the hole in the connecting rail has a smaller cross section has than the opening in the housing wall, is the arc base centered in the breakthrough and at the Insulation wall will cause minor fire damage.

Eine weitere vorteilhafte Wirkung läßt sich erzielen, indem mehrere Durchbrüche und Bohrungen in der Isolierstoffwand und der Anschlußschiene angeordnet werden. Hierdurch kann die Blaswirkung vergrößert werden, ohne größere Öffnungen vorzusehen. Damit der Lichtbogen sicher bis zur Außenwand der Lichtbogenkammer geführt wird, können einige oder alle Löschbleche des Löschblechpakets bis nahezu an die Außenwand verlängert werden.Another advantageous effect can be achieved by several openings and holes in the insulating material wall and the connecting rail can be arranged. This can cause the blowing effect can be enlarged without providing larger openings. So that the arc safely up to the outer wall of the arc chamber some or all of the baffle plates of the Extinguishing sheet pack can be extended almost to the outer wall.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is based on the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 die Lichtbogenkammer in der Seitenansicht bei teilweise ausgebrochener Gehäusewand des Schaltgerätes, Fig. 1, the arc chamber in the side view in partially broken housing wall of the switching device,

Fig. 2 die Lichtbogenkammer in Draufsicht, Fig. 2, the arc chamber in plan view,

Fig. 3 die Lichtbogenkammer wie Fig. 1 mit einem vereinfacht dargestellten Lichtbogen und mehreren Öffnungen. Fig. 3 shows the arc chamber as Fig. 1 with a simplified arc and several openings.

Fig. 1 zeigt die Lichtbogenkammer 1 eines elektrischen Schaltgerätes, hier eines Leitungsschutzschalters. Fig. 1 shows the arc chamber 1 of an electrical switching device, here a circuit breaker.

Die Arbeitsweise und Elemente derartiger Schaltgeräte sind hinreichend bekannt. Im Überstromfall erfolgt durch thermische oder elektrodynamische Auslöseelemente die Entklinkung des beweglichen Kontaktes 2, so daß zwischen dem festen Kontakt 3 und dem beweglichen Kontakt 2 eine Öffnungsstrecke S entsteht. Bei höheren Strömen bildet sich über die Öffnungsstrecke ein Lichtbogen, der zur Abkühlung und Löschung in die Löschbleche 9.1 bis 9.n geführt wird. Hierzu dienen neben anderen Vorrichtungen die Lichtbogenlaufschiene 6 und der Kontaktbogen 7, der den Lichtbogenfußpunkt auf das obere Löschblech 9.1 leitet. Damit der Lichtbogen nicht gegen ein Gasdruckpolster läuft, das durch die plötzliche Erhitzung des Lichtbogenkammerinnenraumes entsteht, sind in der Außenwand 15 der Lichtbogenkammer 1 Ausblasöffnungen (16.1 bis 16.n) vorgesehen. The mode of operation and elements of such switching devices are well known. In the event of an overcurrent, the unlatching of the movable contact 2 takes place by means of thermal or electrodynamic triggering elements, so that an opening path S is formed between the fixed contact 3 and the movable contact 2 . At higher currents, an arc forms over the opening distance, which is led into the extinguishing plates 9.1 to 9 .n for cooling and extinguishing. In addition to other devices, the arc guide rail 6 and the contact arc 7 , which guides the arc base to the upper quenching plate 9.1 , are used for this purpose. So that the arc does not run against a gas pressure cushion, which is caused by the sudden heating of the interior of the arc chamber, 1 blow-out openings ( 16.1 to 16 .n) are provided in the outer wall 15 of the arc chamber.

Je weiter der Lichtbogen auf dem oberen Löschblech 9.1 und der Lichtbogenlaufschiene 6 in Richtung der Außenwand 15 wandert, desto größer wird der elektrische Widerstand der Gesamtstrecke. Durch einen Durchbruch 11 in der Isolierstoffwand 10 zwischen der Lichtbogenkammer 1 und der Anschlußschiene 12 der Anschlußklemme 14, wird dieser Widerstand um die Einzelwiderstände des Löschblechs 9.1, des Kontaktbogens 7, der Schnellauslöserspule 18 und eines Teilstücks der Anschlußschiene 12 reduziert, wenn der Lichtbogenfußpunkt auf die durch den Durchbruch 11 zugängliche Anschlußschiene 12 springt. Damit dieses Überspringen unterstützt wird, ist in der Anschlußschiene 12 eine Bohrung 13 vorgesehen.The further the arc travels on the upper quenching plate 9.1 and the arc guide rail 6 in the direction of the outer wall 15 , the greater the electrical resistance of the entire route. Through an opening 11 in the insulating material wall 10 between the arc chamber 1 and the connecting bar 12 of the connecting terminal 14 , this resistance is reduced by the individual resistances of the quenching plate 9.1 , the contact arc 7 , the quick release coil 18 and a section of the connecting bar 12 when the arc base point on the through the opening 11 accessible terminal rail 12 jumps. So that this skipping is supported, a bore 13 is provided in the connecting rail 12 .

Hierdurch tritt eine Blaswirkung in Richtung des Durchbruchs 11 auf, die die Lichtbogenwanderung erleichtert. Als weitere unterstützende Maßnahme sind einzelne Löschbleche 9.1 bis 9.n, oder auch alle, so weit verlängert, daß sie parallel zur Außenwand 15 bis unter den Durchbruch 11 ragen. Hierdurch wird zusätzlich verhindert, daß der Lichtbogen auf der Rückseite des Löschblechpakets 9 austritt und damit der Durchlaßstrom wieder ansteigt.This results in a blowing effect in the direction of the opening 11 , which facilitates the arc migration. As a further support measure individual extinction plates are .n 9.1 to 9, or even all, extended so far that they protrude parallel to the outer wall 15 to under the opening. 11 This additionally prevents the arc from escaping on the back of the quenching plate stack 9 and thus the forward current again increasing.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die geschnitten dargestellte Lichtbogenkammer 1 mit den die Kammer bildenden Seitenwänden 20.1 und 20.2 und der Anordnung der Löschbleche 9.1 bis 9.n, die bis nahezu an die Außenwand 15 ragen. Die Außenwand 15 ist so gestaltet, daß Ausblasöffnungen 16 entstehen, die die Lichtbogengase entweichen lassen. Fig. 2 shows a plan view of the cut illustrated arc chamber 1 with the chamber forming side walls 20.1 and 20.2 and the arrangement of the splitter plates .n 9.1 to 9, which protrude to the outer wall 15 to close. The outer wall 15 is designed so that blow-out openings 16 are created which allow the arc gases to escape.

In Fig. 3 ist in der Lichtbogenkammer 1 ein vereinfacht dargestellter Lichtbogen 5 gezeigt, der sich zwischen der Lichtbogenlaufschiene 6 über einen Teil der Löschbleche 9.1 bis 9.n zu der Anschlußschiene 12 erstreckt.In Fig. 3 in the arc chamber 1, a simplified arc 5 is shown, which extends between the arc rail 6 over part of the quenching plates 9.1 to 9 .n to the connecting rail 12 .

Statt eines Durchbruchs sind hier mehrere Durchbrüche 11′ vorgesehen, die jeder für sich einen kleinen Querschnitt aufweisen können. Desgleichen sind in der Anschlußschiene 12 mehrere Bohrungen 13′, zu jedem Durchbruch eine, vorgesehen.Instead of an opening, several openings 11 'are provided here, each of which may have a small cross section. Likewise, a plurality of holes 13 ', one for each opening, are provided in the connecting rail 12 .

Claims (6)

1. Lichtbogenkammer für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Leitungsschutzschalter, die durch seitliche Isolierstoffwände gebildet werden, bestehend aus einer Kontaktanordnung mit mindestens einem feststehenden Kontakt und mindestens einem mit diesem zusammenwirkenden beweglichen Kontakt, jedem dieser Kontakte zugeordnete Lichtbogenleitvorrichtungen und einem Löschblechpaket, in das der Lichtbogen mittels der Lichtbogenleitvorrichtungen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Isolierstoffwand (10), die die Lichtbogenkammer (1) von der Anschlußklemme (14) trennt, mindestens ein Durchbruch (11) in unmittelbarer Nähe der Anschlußklemme (14) vorgesehen ist.1.Arc chamber for electrical switching devices, in particular circuit breakers, which are formed by lateral insulating material walls, consisting of a contact arrangement with at least one fixed contact and at least one movable contact cooperating with it, each of these contacts assigned arc guiding devices and a quenching plate package into which the arc can be made by means of the Arc guiding devices are guided, characterized in that at least one opening ( 11 ) is provided in the immediate vicinity of the connecting terminal ( 14 ) in the insulating material wall ( 10 ) which separates the arcing chamber ( 1 ) from the connecting terminal ( 14 ). 2. Lichtbogenkammer für elektrische Schaltgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußschiene (12) der Anschlußklemme (14) eine Bohrung (13) aufweist, die in der Flucht des Durchbruchs (11) in der Isolierstoffwand (10) angeordnet ist.2. Arc chamber for electrical switching devices according to claim 1, characterized in that the connecting rail ( 12 ) of the connecting terminal ( 14 ) has a bore ( 13 ) which is arranged in the alignment of the opening ( 11 ) in the insulating material wall ( 10 ). 3. Lichtbogenkammer für elektrische Schaltgeräte nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (13) in der Anschlußschiene (12) der Anschlußklemme (14) einen geringeren Querschnitt aufweist, als der Durchbruch (11) in der Isolierstoffwand (10).3. Arc chamber for electrical switching devices according to claims 1 or 2, characterized in that the bore ( 13 ) in the connecting rail ( 12 ) of the connecting terminal ( 14 ) has a smaller cross section than the opening ( 11 ) in the insulating material wall ( 10 ) . 4. Lichtbogenkammer für elektrische Schaltgeräte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Isolierstoffwand (10) mehrere Durchbrüche (11′) vorgesehen sind. 4. Arc chamber for electrical switching devices according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the insulating wall ( 10 ) a plurality of openings ( 11 ') are provided. 5. Lichtbogenkammer für elektrische Schaltgeräte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Durchbrüche (11′) in der Isolierstoffwand (10) jeweils eine Bohrung (13′) in der Anschlußschiene (12) der Anschlußklemme (14) zugeordnet ist.5. Arc chamber for electrical switching devices according to claim 4, characterized in that each of the openings ( 11 ') in the insulating wall ( 10 ) each have a bore ( 13 ') in the connecting rail ( 12 ) of the terminal ( 14 ) is assigned. 6. Lichtbogenkammer für elektrische Schaltgeräte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschbleche (9.1 bis 9.n) gesamt oder teilweise in Richtung der Außenwand (15) um Teilstücke derart verlängert sind, daß sie bis nahezu an die Außenwand (15) reichen.6. Arc chamber for electrical switching devices according to one of claims 1 to 5, characterized in that the quenching plates ( 9.1 to 9 .n) are extended in whole or in part in the direction of the outer wall ( 15 ) by sections such that they almost to the outer wall ( 15 ) are enough.
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