DE60128176T2 - Pol für einen strombegrenzenden Niederspannungsleistungsschalter und mit einem solchen Polausgerüsteter Leistungsschalter - Google Patents

Pol für einen strombegrenzenden Niederspannungsleistungsschalter und mit einem solchen Polausgerüsteter Leistungsschalter Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen strombegrenzenden Niederspannungs-Leistungsschalter.
  • In der Druckschrift US 5 694 098 ist ein strombegrenzender Leistungsschalter beschrieben, dessen Pole ein feststehendes Schaltstück und ein am Eingang einer Lichtbogenlöschkammer angeordnetes bewegliches Schaltstück umfassen. Die Schaltstücke werden seitlich von den Schenkeln eines U-förmigen Magnetkreises umrahmt, der dazu dient, ein magnetisches Feld zu erzeugen, dessen Wirkung darauf gerichtet ist, das stromdurchflossene bewegliche Schaltstück in eine Trennstellung zu überführen. Zwischen dem U-förmigen Magnetkreis und den Schaltstücken ist eine Isolierstoffabschirmung angeordnet. Die Seitenwände der Isolierstoffabschirmung bilden einen Führungskanal zwischen der Kontaktzone und der Eintrittsöffnung der Lichtbogenlöschkammer.
  • Bei Schaltgeräten dieser Art zeigen sich in Versuchen Probleme bei der Abschaltung von Kurzschlussströmen bei verhältnismäßig hohen Spannungen, beispielsweise Ströme von 100 kA bei einer Spannung von etwa 600 V. Dies liegt darin begründet, dass es bei solchen strombegrenzenden Schaltgeräten für hohe Nennströme schwierig ist, eine hohe Lichtbogenspannung mit einem Scheitelwert von etwa 600 bis 700 V auf kleinem Raum zu erzielen. Die Anzahl und die Breite der Kontaktfinger ergeben sich nämlich aus der Größe des Schaltgeräts, d.h. dem Nennwert des zulässigen Stroms, für den das betreffende Schaltgerät ausgelegt ist. Daraus folgt, dass bei einem Schaltgerät mit hohem Nennstrom die Seitenwände des Pols in einem verhältnismäßig großen Abstand voneinander angeordnet sind und keinen optimalen Wärmeaustausch mit dem Lichtbogen ermöglichen. Dieser Nachteil wird durch Längung des Lichtbogens, d.h. Vergrößerung des Abstands zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Schaltstück, sowie durch größere Abmessungen der Lichtbogenlöschkammer ausgeglichen. Dadurch nehmen die Abmessungen des Schaltgeräts zu.
  • In der Patentschrift US 2 555 993 wird ein Schalter beschrieben, der dazu dient, die Stromversorgung einer zum Steuerstromkreis eines Leistungsschalters gehörenden Spule abzuschalten, welche Spule von einem Gleichstrom von etwa 200 A durchflossen wird. Der Schalter umfasst ein feststehendes Schaltstück, ein bewegliches Schaltstück, eine Expansionskammer mit einer Einlassöffnung, aber ohne Auslassöffnung, sowie einen Abströmschacht, der zwischen den Schaltstücken und dem Eingang der Löschkammer angeordnet ist. Die Schaltstücke sind in einem Kanal angeordnet, dessen Breite von der Kontaktzone zum Löschkammereintritt hin abnimmt. Die Wände dieses Kanals bestehen aus einem Isolierstoff, der aus phosphoryliertem Asbest auf einem 90%igen Zirkonträger zusammengesetzt ist. Die Seitenwände des Kanals werden seitlich durch zwei als Teil eines U-förmigen Magnetkreises ausgebildete Metallplatten begrenzt, wobei der Magnetkreis so durch eine Wicklung erregt wird, dass die Kraft des von ihm erzeugten Magnetfeldes darauf gerichtet ist, den Lichtbogen in Richtung der Löschkammer zu drücken. Beim Öffnen der Kontakte wird der Lichtbogen durch die Wirkung des Magnetfeldes schnell in Richtung der Lichtbogenlöschkammer getrieben. Bei Passieren der Verengung des Kanals wird der Lichtbogen aufgrund der Wechselwirkung mit den Wänden des Kanals eingeschnürt und abgekühlt. Die dabei erzeugten ionisierten Heißgase entweichen über den Abzugsschacht und behindern nicht die Ausbreitung des Lichtbogens in Richtung der Lichtbogenlöschkammer, so dass die Flammen in dieser Löschkammer eingeschlossen bleiben und nicht in die Atmosphäre gelangen. Die Ausdehnung in der Expansionskammer trägt dazu bei, den Lichtbogen zu kühlen und seine Löschung herbeizuführen. Nach der Löschung des Lichtbogens entweichen die in der Lichtbogenlöschkammer angesammelten Gase über den Abströmschacht. Dadurch soll die Lichtbogenspannung erhöht werden, bis sie die Spannung an den Klemmen der Spule überschreitet. Das Abschaltvermögen des Schaltgeräts ist sehr gering und hängt direkt von der Anwendung ab, da der Lichtbogenstrom den Anfangswert von 200 A niemals überschreitet und die maximale Verlustenergie der in der Spule gespeicherten Energie entspricht. Darüber hinaus lässt sich der Aufbau dieses Schaltgeräts nicht auf einen strombegrenzenden Niederspannungs-Leistungsschalter übertragen, da insbesondere die heißen Gase durch den Abströmschacht entweichen. Die in dieser Druckschrift beschriebenen Vorteile lassen sich daher offensichtlich nicht auf strombegrenzende Niederspannungs-Leistungsschalter der oben beschriebenen Art übertragen.
  • In der Patentschrift DE 728 612 ist ein elektrischer Schalter beschrieben. Dieser Schalter umfasst ein feststehendes Schaltstück und ein bewegliches Schaltstück, die in einer Lichtbogenlöschkammer mit einem die Kontakte umgebenden Raum und einem anschließenden engen Spalt angeordnet sind, welcher auf der dem Kontaktraum abgewandten Seite in einen offenen äußeren Raum mündet. Die Lichtbogenlöschkammer wird seitlich durch Keramikwände begrenzt, die in Höhe des die Kontakte umgebenden Raums verhältnismäßig weit voneinander entfernt sind und deren Abstand sich anschließend immer weiter verkleinert, so dass sie in der Einführungszone des Spalts eine Verengung bilden und anschließend über die gesamte Länge des Spalts parallel zueinander verlaufen. Zwei Lichtbogenhörner erstrecken sich von dem die Kontakte umgebenden Raum in Richtung des gegenüberliegenden Spaltendes und laufen dabei immer weiter auseinander. Seitlich angeordnete Blasbleche umrahmen die keramischen Seitenwände und bilden einen Magnetkreis zur Beblasung des Lichtbogens. Beim Öffnen der Schaltstücke wird der Lichtbogen magnetisch in den Spalt geblasen. Die Anordnung mit auseinanderstrebenden Lichtbogenhörnern ist wesentlich für die Kompensation oder gar Überkompensation des abnehmenden Abströmquerschnitts für die Löschgase. Die Ausbreitung der Lichtbogens im Inneren der Löschkammer wird auf diese Weise nicht durch einen Druckanstieg behindert. Während seiner Ausbreitung im Inneren des Spalts trifft der Lichtbogen immer wieder auf neue Keramikflächen, die einen guten Wärmeaustausch ermöglichen. Durch die schnelle Bewegung des Lichtbogens bis zu seiner Löschung kann eine unzulässige örtliche Beanspruchung der Kammer vermieden werden. Die Abmessungen dieses Schaltgeräts sind jedoch erheblich. Die Länge des Spalts von der Trennstelle der Kontakte bis zur gegenüberliegenden Öffnung nach außen muss nämlich ausreichend groß bemessen sein, damit der Lichtbogen gelöscht werden kann, bevor er das Ende der Löschkammer erreicht. Der Abstand zwischen den Lichtbogenhörnern in der Nähe der nach außen führenden Öffnung ist ebenfalls sehr groß, da sie sich aus dem stetigen Auseinanderlaufen der Lichtbogenhörner ergibt, die zur Kompensation des Druckanstiegs durch den abnehmenden Querschnitt erforderlich ist. In der Praxis hat dies einen Öffnungswinkel von etwa 120° zwischen den Lichtbogenhörnern zur Folge. Diese Technologie lässt sich daher nicht mit der Anforderung nach kompakten Abmessungen bei gleichzeitig hohem Abschaltvermögen vereinbaren.
  • In der Patentschrift US 2 970 197 ist ein Schalter mit einem feststehenden Schaltstück beschrieben, das einen feststehenden Hauptkontakt, einen feststehenden Hilfskontakt und einen feststehenden Lichtbogenkontakt umfasst und das mit einem beweglichen Schaltstück zusammenwirkt, welches auf dem gleichen Schwenkarm einen beweglichen Hauptkontakt, einen beweglichen Hilfskontakt und einen beweglichen Lichtbogenkontakt trägt. Eine Lichtbogenlöschkammer mit Trennstegen ist zwischen den Seitenschenkeln eines U-förmigen Magnetkreises angeordnet. Die Schaltstücke sind in einem Kanal angeordnet, der sich in Richtung der Löschkammer stetig verengt. Der Magnetkreis wird durch eine Spule gespeist, die in Reihe zwischen den feststehenden Hauptkontakt und das untere Lichtbogenhorn geschaltet ist. Das Abschaltung erfolgt in zwei Phasen. In einer ersten Phase trennen sich die in einem verhältnismäßig großen Abstand von der Lichtbogenlöschkammer angeordneten Hauptkontakte und zwingen den Strom zum Umspringen auf die Hilfskontakte, die näher an der Löschkammer liegen. In einer zweiten Phase trennen sich die Hilfskontakte ebenfalls und zwingen den Strom zum Umspringen auf die, in der Nähe der Lichtbogenlöschkammer angeordneten Lichtbogenkontakte. Bei der Trennung der Lichtbogenkontakte entsteht zwischen diesen ein Primärlichtbogen. Dieser Lichtbogen verlängert sich und gelangt auf das untere Lichtbogenhorn, wobei er sich in zwei hintereinander geschaltete Sekundärlichtbögen aufteilt, und zwar einen ersten Sekundärlichtbogen zwischen dem feststehenden Kontakt und dem unteren Lichtbogenhorn und einen zweiten Sekundärlichtbogen zwischen dem unteren Lichtbogenhorn und dem beweglichen Lichtbogenkontakt. Sobald der erste Sekundärlichtbogen zwischen dem feststehenden Lichtbogenkontakt und dem unteren Lichtbogenhorn abbrennt, wird die Erregerspule des Magnetkreises mit Strom versorgt. Da die Spulenwicklung einen kleineren Widerstand aufweist als der erste Sekundärlichtbogen, erlischt dieser Lichtbogen, so dass der gesamte Strom über die Spule fließt und zwischen den Seitenschenkeln des U-förmigen Magnetkreises einen magnetischen Fluss erzeugt. Das resultierende Magnetfeld treibt den zweiten Sekundärlichtbogen in Richtung der Löschkammer. In der Löschkammer trifft der Lichtbogen auf Trennstege, die ihn abkühlen bis er schließlich erlischt. Die allmähliche Wanderung des Lichtbogens in die Löschkammer dauert bei dieser Anordnung zu lange und ist nicht mit den Anforderungen an das Betriebsverhalten eines strombegrenzenden Leistungsschalters vereinbar. Außerdem ist der Mechanismus aufgrund der großen Anzahl der Kontakte sehr kompliziert.
  • In der Druckschrift EP-A-0887832 ist der Pol eines Leistungsschalters nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lichtbogenspannung eines strombegrenzenden Leistungsschalters mit hohem Nennstrom bei kleinen Abmessungen mit Hilfe einer einfachen Anordnung zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Pol für einen strombegrenzenden Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Ausschaltmechanismus gelöst, welcher Pol
    • • ein Unterteil,
    • • ein erstes feststehendes Schaltstück mit einer Kontaktzone,
    • • ein zweites Schaltstück mit • einem beweglichen Träger, der dazu ausgelegt ist, mit dem Ausschaltmechanismus verbunden zu werden, und der in Bezug zum Unterteil zwischen einer Einschaltstellung und einer Ausschaltstellung verschoben werden kann, • mindestens einem beweglichen Kontaktfinger, der parallel zu einer Längsmittelebene des Pols verschoben werden kann und dazu ausgelegt ist, in Bezug zum beweglichen Träger in der Einschaltstellung eine Kontaktstellung, in welcher der Kontaktfinger in Kontakt mit der Kontaktzone des ersten Schaltstücks steht, sowie eine Trennstellung einzunehmen, in welcher der Kontaktfinger vom ersten Schaltstück getrennt ist, • sowie einem elastischen Rückstellmittel, das dazu ausgelegt ist, den beweglichen Kontaktfinger in Richtung seiner Kontaktstellung zu beaufschlagen, wenn sich der bewegliche Kontaktfinger in der Nähe seiner Kontaktstellung befindet,
    • • eine Lichtbogenlöschkammer mit einer Auslassöffnung, die den Abströmweg aller beim Abschaltvorgang entstehenden Gase bildet, einer zwischen der Kontaktzone und der Auslassöffnung angeordneten Einlassöffnung, im Inneren der Lichtbogenlöschkammer angeordneten Mitteln zur Aufnahme der Lichtbogenenergie sowie Seitenwänden zur seitlichen Begrenzung der Lichtbogenlöschkammer, wobei der senkrecht zur Längsmittelebene zwischen den Seitenwänden gemessene Abstand eine Breite der Lichtbogenlöschkammer definiert,
    • • einen Magnetkreis, der dazu ausgelegt ist, durch einen über die Schaltstücke fließenden Strom erregt zu werden, welcher Magnetkreis zwei Seitenschenkel umfasst, die parallel zur Längsmittelebene, zu beiden Seiten derselben verlaufen und die Kontaktzone umrahmen, und welcher Magnetkreis dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, das bestrebt ist, den stromdurchflossenen Kontaktfinger in die Trennstellung zu verschieben,
    • • und eine Isolierstoff-Abschirmung mit zwei, zwischen den Seitenschenkeln und den Schaltstücken angeordneten Isolierstoff-Seitenwänden umfasst, wobei die Isolierstoff-Seitenwände der Isolierstoff-Abschirmung einen Kanal zwischen der Kontaktzone und der Einlassöffnung der Löschkammer bilden, dadurch gekennzeichnet, dass
    • • die Isolierstoff-Seitenwände der Isolierstoff-Abschirmung in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der in der Nähe der Einlassöffnung der Lichtbogenlöschkammer kleiner ist als in der Nähe der Kontaktzone, und der in der Nähe der Einlassöffnung der Lichtbogenlöschkammer kleiner ist als die Breite der Lichtbogenlöschkammer, so dass der Kanal eine Verengung zwischen der Kontaktzone und dem beweglichen Schaltstück einerseits und der Lichtbogenlöschkammer andererseits bildet, welche Verengung seitlich zumindest teilweise von den Seitenschenkeln des Magnetkreises umrahmt wird,
    • • der Pol darüber hinaus eine erste Aufnahmefläche zur Aufnahme des Fußpunktes eines Lichtbogens aufweist, die zwischen der Kontaktzone und der Verengung angeordnet und elektrisch mit dem ersten Schaltstück verbunden ist.
  • Die Isolierstoff-Seitenwände der Abschirmung bilden einen Schutz des Magnetkreises gegenüber dem Lichtbogen. Sie bilden darüber hinaus eine wirksame Wärmeaustauschfläche, die zur Kühlung des Lichtbogens beiträgt. Die Verengung des Kanals in der Nähe der Löschkammer verbessert diesen Wärmeaustausch weiter und begünstigt die Einschnürung des Lichtbogens. Die Kombination dieser beiden Effekte trägt dazu bei, die Erhöhung der Lichtbogenspannung und eine starke Strombegrenzung zu erzielen.
  • Der Magnetkreis seinerseits erfüllt zwei Funktionen und zwar einerseits die einer starken Strombegrenzung, die in Verbindung mit den elastischen Rückstellmitteln gewährleistet wird, insofern als das Magnetfeld auf die im stromdurchflossenen beweglichen Kontakt vorhandenen beweglichen Ladungsträger Kräfte erzeugt, die bestrebt sind, unabhängig von einem Ausschaltbefehl die Trennung der Kontakte oberhalb eines durch die elastischen Rückstellmittel definierten Schwellwerts zu bewirken, und andererseits die einer Verschiebung des Lichtbogens in die Löschkammer unter Überwindung des durch die Verengung gebildeten Hindernisses. Diese zweite Funktion wird teilweise durch den in der Nähe der Kontaktzone angeordneten Abschnitt des Magnetkreises, speziell aber auch durch den die Verengungsstelle umgebenden Teil des Magnetkreises gewährleistet. Je größer dieser zu beiden Seiten der Verengung angeordnete Abschnitt ist, desto ausgeprägter ist die erzielte Wirkung. Mit Hilfe dieser Anordnung ist es möglich, einen Teil eines Lichtbogens mit großem Querschnitt, wie er bei der Abschaltung eines hohen Stroms in einem strombegrenzenden Leistungsschalter auftritt, schnell in die Löschkammer zu leiten und gleichzeitig beim Passieren der Engstelle eine Einschnürung des Lichtbogens und einen Wärmeaustausch mit den Isolierstoff-Seitenwänden zu bewirken. Die Wirkung des Magnetkreises hält bis zur Löschung des Lichtbogens an, so dass ein Teil des Lichtbogens während des gesamten Abschaltvorgangs in der Löschkammer bleibt, während der Lichtbogenfußpunkt zumindest teilweise auf der ersten Aufnahmefläche verharrt. Der Lichtbogen nimmt also die ganze Zeit über die gesamte Strecke der Verengung ein und hält die Lichtbogenspannung auf einem hohen Wert, bis der Lichtbogen gelöscht ist. Im Gegensatz zum Ansatz nach dem bisherigen Stand der Technik, der darauf gerichtet ist, den Lichtbogen so schnell wie möglich in die Lichtbogenlöschkammer zu treiben, zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, den Lichtbogen dazu zu zwingen, bis zu seiner Löschung in einer Zwischenstellung, im Bereich einer Verengung zu verharren.
  • Mit einer solchen Anordnung wird es möglich, bei gegebenen Kenndaten den Abstand zwischen den Kontaktfingern des beweglichen Schaltstücks und dem feststehenden Schaltstück in der Trennstellung zu verringern.
  • Der Pol umfasst vorzugsweise ein unteres Lichtbogenhorn, das elektrisch mit dem ersten Schaltstück verbunden und an dem die genannte erste Aufnahmefläche zur Aufnahme des Fußpunktes eines Lichtbogens sowie eine Verlängerung ausgebildet ist, die in den Innenraum der Lichtbogenlöschkammer ragt, welche Verlängerung eine zweite Aufnahmefläche zur Aufnahme eines Lichtbogenfußpunktes bildet, deren Breite in einer senkrecht zur Längsebene des Pols gemessenen Achse kleiner ist als die Breite der ersten Aufnahmefläche. Die zweite Aufnahmefläche nimmt bei sehr hohen Kurzschlussströmen einen Teil des Lichtbogenfußpunkts auf. Darüber hinaus erlaubt sie eine Ableitung der an der ersten Aufnahmefläche erzeugten Wärme. Des Weiteren erlaubt die zweite Aufnahmefläche die Abschaltung kleiner Ströme, indem sie in diesem Fall den vollständigen Eintritt des Lichtbogenfußpunktes in die Löschkammer begünstigt. Die Breite der zweiten Aufnahmefläche muss jedoch kleiner sein als der Durchmesser eines Lichtbogenfußpunktes unter Kurzschlussbedingungen, denn in diesem Fall will man verhindern, dass der Lichtbogen vollständig in die Löschkammer eintritt. In der Praxis ist die größte Breite der zweiten Aufnahmefläche kleiner oder gleich dem Abstand zwischen den Wänden der Isolierstoff-Abschirmung in Höhe der Verengung.
  • Nach einer Ausgestaltung umfasst der Pol darüber hinaus ein oberes Lichtbogenhorn mit einem, in der Trennstellung in der Nähe des beweglichen Schaltstücks angeordneten freien Ende, das in den Innenraum der Löschammer ragt. Der Kopf des Lichtbogens springt auf das obere Lichtbogenhorn um und bildet einen, in Reihe zum ersten Lichtbogen liegenden Sekundärlichtbogen zwischen dem oberen Lichtbogenhorn und dem beweglichen Schaltstück. Der Kopf des Hauptlichtbogens wandert auf der Bahn des oberen Lichtbogenhorns schneller in den Innenraum der Löschkammer, wodurch die Löschkammer ihre Funktion der Energieabsorption erfüllen kann.
  • Die Seitenschenkel des Magnetkreises weisen vorteilhaft einen Luftspalt auf, der im Bereich der Verengung schmaler ist als im Bereich der Kontaktzone. Während die Breite des Luftspalts des Magnetkreises in dessen vorderem Bereich, dort, wo er die Kontaktfinger umgibt, von der Breite der Kontaktfinger und damit von der Nenngröße des Leistungsschalters abhängt, kann die vordere Verengung des Einlasskanals in die Löschkammer vorteilhaft genutzt werden, um den Luftspalt in dem am nächsten zur Löschkammer liegenden Bereich zu verringern und so das Magnetfeld in diesem Bereich, in dem die Bewegung des Lichtbogens durch die Verengung behindert wird, zu verstärken.
  • Nach einer Ausgestaltung ist der Magnetkreis U-förmig ausgebildet, wobei der Mittelschenkel unter der Kontaktzone des feststehenden Schaltstücks verläuft. Die U-förmige Ausbildung ist ein guter Kompromiss zwischen der zur Bildung des Magnetkreises erforderlichen Metallmasse und der Konzentration des erzeugten Magnetfelds. Es sind jedoch auch andere Formen denkbar. Insbesondere kann der Magnetkreis einen O-förmigen Querschnitt aufweisen, wodurch sich eine noch stärkere Konzentration des Magnetfeldes erzielen lässt.
  • Die Isolierstoff-Abschirmung umfasst ein gasabgebendes Material mit einer hohen Lichtbogenfestigkeit. Die Verdampfung der Beschichtung ist ein stark endothermer Vorgang, der die Kühlung des Lichtbogens unterstützt. Der durch die Verdampfung im Bereich der Verengung erzeugte Druckgefälle, das die Bewegung des Lichtbogens in Richtung der Löschkammer behindern könnte, wird durch eine entsprechende Dimensionierung des Magnetkreises, insbesondere in seinem vorderen Bereich kompensiert. Darüber hinaus muss das gewählte Material eine ausreichende Lichtbogenfestigkeit aufweisen, um seine Funktion des Seitenschutzes des Magnetkreises erfüllen zu können. Nach einer Ausgestaltung umfasst die Isolierstoff-Abschirmung ein glasfaserverstärktes Polyamid. In der Praxis beträgt der Glasfaseranteil nicht mehr als 30%, um zu verhindern, dass die Glasfasern nach einigen Abschaltungen an die Oberfläche des Materials gelangen. Alternativ oder in Ergänzung umfasst die Isolierstoff-Abschirmung ein mineralstoffverstärktes Polyamid, wobei der Mineralstoffanteil 30% betragen oder überschreiten kann. Alternativ kann auch die Verwendung keramischer Stoffe erwogen werden, jedoch haben diese Materialien den Nachteil, von den Kontakten stammende Metallablagerungen zu begünstigen, die schnell zu einer Verschlechterung ihrer Betriebseigenschaften führen.
  • Die im Innenraum der Lichtbogenlöschkammer angeordneten Mittel zur Absorption der Lichtbogenenergie umfassen Trennstege, die senkrecht zur Längsmittelebene verlaufen.
  • Nach einem anderen Aspekt der Erfindung bezieht sich diese auch auf einen strombegrenzenden Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Ausschaltmechanismus und mindestens einem Pol der zuvor beschriebenen Art, dessen beweglicher Träger mit dem Ausschaltmechanismus verbunden ist.
  • Mehrere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen beispielhaft dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigen
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines strombegrenzenden Leistungsschalters nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,
  • 2 eine Ansicht eines Pols des Leistungsschalters aus 1 in der Einschaltstellung in einem Längsschnitt gemäß der Ebene II-II aus 3,
  • 3 eine Schnittansicht gemäß der Ebene III-III aus 2,
  • 4 einen Längsschnitt des Pols aus 2 in der Trennstellung,
  • 5 einen Längsschnitt des Pols aus 2 in der Ausschaltstellung,
  • 6 eine zweite Ausgestaltung der Erfindung in einer Ansicht, die der Ansicht der ersten Ausgestaltung aus 3 entspricht.
  • Die 1 bis 5 zeigen einen, in einem Isolierstoffgehäuse angeordneten strombegrenzenden Leistungsschalter mit vier Polen 10, 12, 14, 16 und einem Ausschalt- und Einschalt-Steuermechanismus 18. Der Steuermechanismus 18 mit bekanntem Aufbau umfasst einen Betätigungshebel 20, eine Ausschalt- und Einschaltfeder 22 sowie eine Polwelle 24, die in Lagern verschwenkt werden kann, welche in Zwischenwänden des Gehäuses angeordnet sind. Das Gehäuse umfasst ein Unterteil 26 und einen Deckel 28, der in 1 nicht dargestellt, in 2 jedoch erkennbar ist.
  • Jeder Pol umfasst ein mit einem ersten Anschluss 32 verbundenes feststehendes Schaltstück 30, ein mit einem zweiten Anschluss 36 verbundenes bewegliches Schaltstück 34 sowie eine Lichtbogenlöschkammer 38.
  • Das bewegliche Schaltstück 30 umfasst ein halbschleifenförmig umbogenes Metallteil 40, auf dem ein, eine Kontaktzone definierendes Kontaktplättchen 42 befestigt ist, und das durch ein unteres Lichtbogenhorn 44 aus Metall bis in den Innenraum der Lichtbogenlöschkammer verlängert ist, welches Lichtbogenhorn auf dem gleichen Potential liegt wie das feststehende Schaltstück 30. Das Lichtbogenhorn 44 umfasst eine Aufnahmefläche 45 (3), die in der Nähe der Kontaktzone eine große Breite aufweist und am Einlassbereich der Löschkammer 38 schmaler ist. Es ist im Innenraum der Löschkammer durch eine Zunge verlängert, die eine Aufnahmefläche 47 bietet (3). Das Lichtbogenhorn 44 ist auf der einen Seite in der Nähe des Kontaktplättchens auf dem feststehenden Schaltstück durch zwei Schrauben 46 und auf der anderen Seite im Innenraum der Lichtbogenlöschkammer durch eine Schraube 48 befestigt, deren Kopf durch eine Kunststoffhülse 50 gegenüber dem Schaltstück isoliert ist (3). Neben diesem unteren Lichtbogenhorn 44 umfasst die Lichtbogenlöschkammer ein oberes Lichtbogenhorn 52 sowie ebene Trennstege 54, die zwischen dem unteren Lichtbogenhorn 44 und dem oberen Lichtbogenhorn 52, senkrecht zu der Schnittebene II-II aus 2 angeordnet sind, die einen Längsmittelebene des Pols darstellt. Das obere Lichtbogenhorn 52 weist ein umbogenes hinteres Ende 56 auf, dessen Rand teilweise eine Einlassöffnung der Lichtbogenlöschkammer 58 begrenzt. Die Löschkammer wird seitlich durch Seitenwände 59 begrenzt. Darüber hinaus umfasst die Lichtbogenlöschkammer eine Auslassöffnung 60 mit einem Gitter 62, wobei die Einlassöffnung 58 zwischen der durch das feststehende Kontaktplättchen 42 gebildeten Kontaktzone und der Auslassöffnung 60 angeordnet ist.
  • Das bewegliche Schaltstück 34 umfasst einen beweglichen Träger 66 , der um eine erste, in Bezug zum Unterteil 26 feststehende, geometrische Achse 68 verschwenkt, sowie drei Kontaktfinger 70, die um eine zweite ortsfeste Achse 72 verschwenken, welche parallel zur ersten Achse, versetzt zu dieser angeordnet ist. Eine Schaltstange 74 gewährleistet die Kopplung des Trägers 66 mit der Polwelle 36. Ein Ende der Kontaktfinger 70 trägt ein Kontaktplättchen 76, das dazu dient, die Kontaktverbindung mit dem Kontaktplättchen 42 des feststehenden Schaltstücks 30 zu gewährleisten.
  • Die Kontaktfinger 70 sind an ihrem anderen Ende als Steuerkurve 78 mit zwei, zu beiden Seiten eines Kipppunkts angeordneten Schrägen ausgebildet.
  • Zwischen dem Träger 66 und jedem Kontaktfinger 70 ist ein Federkraft-Energiespeicher 80 mit einer Feder 81 angeordnet, die in einem Käfig 84 geführt wird und eine Stange 86 mit einer darauf montierten Rolle 88 aus dem genannten Käfig herausdrückt. Auf diese Weise ist die Rolle ständig in Kontakt mit der Steuerkurve 78, so dass der Federkraft-Energiespeicher 80 zusammen mit der Steuerkurve 78 einen bistabilen Kippmechanismus bildet
  • Der Pol umfasst darüber hinaus einen U-förmigen Magnetkreis, der aus einem senkrecht zur Längsmittelebene II-II angeordneten Transformatorblechpaket besteht. Der Magnetkreis 82 umfasst ein senkrecht zur Ebene aus 2 angeordnetes Unterteil 84 sowie zwei Seitenschenkel 86, die sich annähernd parallel zur Ebene aus 2 erstrecken. Der umbogene Teil des Abschnitts 40 des feststehenden Schaltstücks 30 ist um das Unterteil 84 des Magnetkreises 82 geführt, derart dass in diesem Unterteil ein magnetischer Fluss induziert wird, der von dem über das feststehende Schaltstück 30 fließenden Strom abhängt.
  • Ein hinterer Teil 90 des Magnetkreises umrahmt die durch das feststehende Kontaktplättchen 42 gebildete Kontaktzone seitlich. Zwischen der Kontaktzone 42 und der Löschkammer 38 umfasst der Magnetkreis 82 einen vorderen Abschnitt 92, dessen Luftspalt schmaler ist als der des hinteren Abschnitts 90.
  • Eine Abschirmung 94 mit zwei Isolierstoff-Seitenwänden 96 ist zwischen die Seitenschenkel 86 und der Kontaktzone 42 angeordnet. Die Isolierstoff-Seitenwände 96 bestehen aus einem Isolierstoff mit hoher Lichtbogenfestigkeit, vorzugsweise aus einem gasabgebenden Stoff, hier einem Polyamid mit hohem (etwa 30%igem) Glasfaseranteil. Im hinteren Bereich, in der Nähe der Kontaktzone 42 verlaufen die Isolierstoff-Seitenwände 96 der Isolierstoff-Abschirmung 94 parallel zur Längsmittelebene II-II des Pols, in sehr geringem Abstand zu den Kontaktfingern. An der Vorderseite, zwischen der Kontaktzone 42 und dem Löschkammereingang 59 verlaufen die Isolierstoff Seitenwände 96 der Isolierstoff-Abschirmung 94 ebenfalls parallel zur Längsmittelebene II-II des Pols, jedoch in einem geringeren Relativabstand zueinander. Die Isolierstoff-Seitenwände 96 der Abschirmung 94 umfassen darüber hinaus einen ebenen, in Bezug zur Längsmittelebene geneigten Zwischenabschnitt, der die Verbindung zwischen dem hinteren Abschnitt und dem vorderen Abschnitt darstellt. Der durch die Isolierstoff-Seitenwände 96 der Abschirmung 94 gebildete Kanal verengt sich also in Richtung der Lichtbogenlöschkammer 38 stetig um ein Drittel oder gar die Hälfte und bildet so eine am Einlassbereich der Löschkammer mündende Verengung 98. Die Abschirmung 94 umfasst darüber hinaus vordere und hintere Wände, die senkrecht zur Längsmittelebene angeordnet sind und die vorderen und hinteren Endflächen der Seitenschenkel des Magnetkreises schützen. Darüber hinaus umfasst die Abschirmung 94 eine Innenbeschichtung 97 zur Isolation und zum Schutz gegen direkte Berührung des Magnetkreises. Die Beschichtung 97 besteht aus einem Flüssigkristall-Polymer.
  • Die Funktionsweise der Anordnung ist wie folgt:
    In der Einschaltstellung gemäß 2 erlaubt der Leistungsschalter den Stromfluss über die Schaltstücke 10, 34 und die Kontaktplättchen 42, 76 zwischen den beiden Anschlüssen 32, 36. Der bistabile Kippmechanismus 80 beaufschlagt die Kontaktfinger 70 in Richtung des feststehenden Kontaktplättchens 42 und gewährleistet so einen ausreichenden Kontaktdruck.
  • Im Kurzschlussfall ist der Kurzschlussstrom im umbogenen Abschnitt 40 des feststehenden Schaltstücks 30 sehr hoch und bewirkt die Induktion eines hohen magnetischen Flusses im Magnetkreis 82. Der Magnetkreis 82 konzentriert die Feldlinien zwischen den Seitenschenkeln 86 in der Kontaktzone und in der während der Ausschaltbewegung von den Kontaktfingern 70 durchlaufenen Zone. Die ebenfalls vom Kurzschlussstrom durchflossenen Kontaktfinger 70 sind vom Magnetfeld ausgeübten Rückstoßkräften ausgesetzt. Diese durch das Magnetfeld erzeugten Kräfte addieren sich zu den Einschnürkräften an der Berührungsstelle der Kontaktplättchen 42, 76, derart dass die Kontaktfinger 70 gegen die Kraft der Feder 81 verschwenken, bis sie den Kipppunkt des bistabilen Kippmechanismus' 80 erreichen. Nach Überwindung des Kipppunkts setzen die Kontaktfinger 70 unter Einwirkung der Feder 81 und der elektromagnetischen Kräfte ihre Bewegung im Uhrzeigersinn bis zum Erreichen der Trennstellung gemäß 4 fort.
  • Der bei Trennung der Kontaktplättchen 42, 76 gezogene Lichtbogen bewirkt einen sprungartigen Anstieg der Temperatur im Inneren des Kanals. Die Wände 96 der Abschirmung bewirken eine Ausbreitung der Gase im hinteren Bereich sowie im vorderen, verengten Bereich des Kanals, so dass der Druck im Kanal ansteigt. Der den elektromagnetischen Kräften ausgesetzte Lichtbogen krümmt sich in Richtung der Löschkammer 38, und der Lichtbogenfußpunkt wandert auf dem breiten Teil des unteren Lichtbogenhorns 44 und versucht, in die Lichtbogenlöschkammer einzutreten. Allerdings weist der Lichtbogenfußpunkt einen großen Querschnitt auf, der vom Wert des Kurzschlussstroms abhängt. Im Abschnitt des Lichtbogenhorns, der sich bis in den Innenraum der Löschkammer erstreckt, ist die Aufnahmefläche 47 des Lichtbogens nicht breit genug, um ein Umspringen des Lichtbogenfußpunkts in den Innenraum der Löschkammer 38 zu erlauben. Der Lichtbogenfußpunkt nimmt daher die gesamte verfügbare Fläche zwischen dem Kontaktplättchen 42 und dem vorderen Ende des unteren Lichtbogenhorns 44, im Inneren der Löschkammer ein. Anders ausgedrückt bleibt ein Teil des Lichtbogenfußpunkts auf der breiten Aufnahmefläche 44 des unteren Lichtbogenhorns, diesseits der Verengung 98, während ein anderer Teil des Lichtbogenfußpunkts auf dem schmaleren Abschnitt 47 des unteren Lichtbogenhorns, direkt innerhalb der Löschkammer abbrennt, und zwar solange, bis er gelöscht ist.
  • Aufgrund der durch das Magnetfeld verursachten starken Krümmung des Lichtbogens dringt ein, zwischen Lichtbogenfußpunkt und Lichtbogenkopf angeordneter Zwischenabschnitt des Lichtbogens unmittelbar nach der Trennung der Kontaktplättchen 42, 76 in die Löschkammer ein. Dieser Zwischenabschnitt des Lichtbogens passiert die Verengung 98, wo er aufgrund der Wechselwirkung mit den Isolierstoff-Seitenwänden 96 der Abschirmung 94 sowohl eine starke Einschnürung als auch eine starke Kühlung erfährt. Diese beiden Wirkungen addieren sich und tragen dazu bei, die Lichtbogenspannung zu erhöhen und eine starke Begrenzung des über den Pol fließenden Stroms zu bewirken.
  • Wenn die Kontaktfinger 70 die Trennstellung gemäß 4 erreichen, geht der Kopf des Hauptlichtbogens auf das obere Lichtbogenhorn 52 über, während sich in Reihe zu diesem Hauptlichtbogen zwischen dem umbogenen Ende 56 des oberen Lichtbogenhorns und den Kontaktfingern 70 ein Nebenlichtbogen bildet. Sobald diese Umschaltung erfolgt ist, kann der Lichtbogenkopf in die Löschkammer eintreten, so dass ein zu starkes Abbrennen der Gehäusewände in Bereich des umbogenen Endes 56 des oberen Lichtbogenhorns vermieden wird.
  • Wie jedoch zuvor beschrieben, verharrt zumindest ein Teil des Lichtbogenfußpunkts auf dem zwischen dem Kontaktplättchen 42 und der Verengung 98 angeordneten breiten Abschnitt 45 des Lichtbogenhorns 44. Die kombinierte Wirkung der Einschnürung und der Kühlung des Lichtbogens durch die zusammenlaufenden Wände 96 verlängert sich daher über die gesamte Ausschaltdauer und gewährleistet so die Aufrechterhaltung einer hohen Lichtbogenspannung bis zur Löschung des Lichtbogens.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass bei fehlendem Magnetfeld der Lichtbogen dazu neigen würde, aus der Löschkammer 38 herauszutreten und in die Kontaktzone 42 zurückzukehren, um die Verlustenergie zu minimieren und die Lichtbogenspannung zu verringern. Das durch den Magnetkreis 82 und insbesondere durch den im Bereich der Verengung 98 angeordneten Abschnitt des Magnetkreises induzierte Magnetfeld wirkt ununterbrochen auf den Lichtbogen bis zu dessen Löschung und hindert den Lichtbogen daran, in den Bereich der Kontaktplättchen 42, 76 zurückzukehren. Durch die Verringerung des Luftspalts im Bereich der Verengung 98 und die entsprechende Zunahme des Magnetfelds wird diese Wirkung weiter begünstigt.
  • Während der gesamten Ausschaltdauer der Kontakte sind die Isolierstoff-Seitenwände 96 der Abschirmung 94 dem Lichtbogen ausgesetzt, und zwar insbesondere im Bereich der Verengung 989. Aus diesem Grund muss das für die Abschirmung 94 verwendete Material sehr robust ausgeführt sein. Die Beschichtung 97 gewährleistet die Isolation des Magnetfelds bei defekter Abschirmung, insbesondere wenn schmelzende Metalltropfen eine der Wände 96 durchschlagen. Ihre Funktion besteht in diesem Fall darin, jegliche Gefahr der Zündung eines Lichtbogens zwischen dem Magnetkreis 82 und einem der Schaltstücke zu verhindern.
  • Die Ausschaltung wird durch einen Ausschaltbefehl des Ausschaltmechanismus' 18 bestätigt, der den Träger in die 5 gezeigte Stellung überführt.
  • Bei Abschaltung kleiner Ströme wird diese durch den Mechanismus 18 eingeleitet. In diesem Fall findet ein direkter Übergang von der in 2 gezeigten Stellung in die in 5 gezeigte Stellung statt, ohne dass dazwischen die in 4 gezeigte Stellung durchlaufen wird. Das durch den Magnetkreis 82 induzierte Magnetfeld ist jedoch stark genug, um den Lichtbogen in die Löschkammer zu treiben. Der Querschnitt des Lichtbogenfußpunkts ist nicht sehr groß, so dass der Lichtbogenfußpunkt die Verengung 98 passieren und vollständig in die Lichtbogenlöschkammer eintreten kann, um sich anschließend auf dem im Inneren der Löschkammer angeordneten Abschnitt 47 des Lichtbogenhorns zu stabilisieren. Beim Durchlaufen der Verengung 98 wird der Lichtbogen eingeschnürt und gekühlt. Die Löschung des Lichtbogens erfolgt auf herkömmliche Weise in der Lichtbogenlöschkammer 38.
  • Selbstverständlich sind verschiedene Änderungen möglich.
  • Nach einer in 6 gezeigten, zweiten Ausgestaltung weist der Magnetkreis 82 von seinem hinteren Abschnitt bis in den vorderen Abschnitt einen konstanten Luftspalt auf. Diese Ausgestaltung ist einfacher als die vorherige und kann für kleinere Ausschaltvermögen ausreichend sein.
  • Der Aufbau des strombegrenzenden Leistungsschalters kann anders sein als im beschriebenen Beispiel. Insbesondere ist es möglich, den bzw. die Kontaktfinger schwenkbar auf einer am beweglichen Träger montierten Achse zu lagern. Darüber hinaus ist es möglich, einen herkömmlichen Aufbau zu verwenden, bei dem anstelle der Polwelle und der Träger eine einzige gemeinsame Schaltwelle für alle Pole vorhanden ist. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auch auf einen Pol, dessen beweglicher Träger des beweglichen Schaltstücks geradlinig verschoben wird.
  • Die Abschirmung 94 kann mit Mineralstoffteilchen verstärkt werden, die dazu dienen, dem Teil eine größere Robustheit zu verleihen ohne seine elektrischen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Gute Ergebnisse konnten zum Beispiel mit Zinkborat mit einem bis zu 35%igem Anteil und mehr erzielt werden. Die Mineralsstoffteilchen können gegebenenfalls zu den Glasfasern hinzugegeben werden oder nicht.
  • Die Gasabgabe durch die Wände 96 erhöht den Druck im Kanal. Dieser Druckanstieg trägt dazu bei, die Einschnürung des Lichtbogens zu verstärken und die Lichtbogenspannung zu erhöhen. Der Druckanstieg erfolgt jedoch nicht unbedingt gleichmäßig, so dass aufgrund der Verengung ein Druckgefälle auftreten kann, das der Bewegung des Lichtbogens durch die Verengung entgegen gerichtet ist. Daraus lässt sich ableiten, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, ein gasabgebendes Material zu verwenden. In jedem Fall empfiehlt es sich, ein Material zu wählen, das keine allzu starke Gasabgabe bewirkt. Darüber hinaus muss der Magnetkreis so dimensioniert sein, dass er die Wirkung des Druckgefälles auf den Lichtbogen kompensiert.
  • Die Beschichtung 97 kann entfallen, wenn die Robustheit und die Lebensdauer der Abschirmung 94 ausreichen, um zu gewährleisten, dass es nicht zu einer Lichtbogenzündung am Magnetkreis kommt.
  • Die Länge des unteren Lichtbogenhorns innerhalb der Lichtbogenlöschkammer muss nicht unbedingt groß sein. Unter dem Gesichtspunkt der Abschaltung von Kurzschlussströmen bei hoher Spannung ist man immer bestrebt, dass ein großer Teil des Lichtbogenfußpunkts auf dem, zwischen dem Kontaktplättchen und der Verengung angeordneten Abschnitt 45 des unteren Lichtbogenhorns verharrt, da der Lichtbogen auf diese Weise gezwungen wird, die Verengung 98 während der gesamten Ausschaltdauer zu durchlaufen.
  • Die Verlängerung des Lichtbogenhorns im Inneren der Löschkammer ist das Ergebnis eines Kompromisses, der insbesondere erlaubt, eine Kühlung des Lichtbogenhorns während der Abschaltung zu gewährleisten. Das obere Lichtbogenhorn kann entfallen, wenn die Wände des Gehäuses in diesem Bereich verstärkt sind oder eine gasabgebende Wirkung erwünscht ist, um beispielsweise das Kontaktplättchen 76 zu reinigen.
  • Die Höhe der Verengung, d.h. ihre Ausdehnung in einer senkrecht zur Ebene aus 3 verlaufenden Achse ist nicht unbedingt von Bedeutung. Die Erfahrung zeigt, dass der untere, am nächsten am unteren Lichtbogenhorn angeordnete Bereich der Verengung maßgeblich ist.

Claims (10)

  1. Pol für einen strombegrenzenden Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Ausschaltmechanismus (18), welcher Pol • ein Unterteil (26), • ein erstes feststehendes Schaltstück (30) mit einer Kontaktzone (42), • ein zweites Schaltstück (34) mit • einem beweglichen Träger (66), der dazu ausgelegt ist, mit dem Ausschaltmechanismus (18) verbunden zu werden, und der in Bezug zum Unterteil (26) zwischen einer Einschaltstellung und einer Ausschaltstellung verschoben werden kann, • mindestens einem beweglichen Kontaktfinger (70), der parallel zu einer Längsmittelebene (II-II) des Pols verschoben werden kann und dazu ausgelegt ist, in Bezug zum beweglichen Träger (66) in der Einschaltstellung eine Kontaktstellung, in welcher der Kontaktfinger (70) in Kontakt mit der Kontaktzone (42) des ersten Schaltstücks (30) steht, sowie eine Trennstellung einzunehmen, in welcher der Kontaktfinger (70) vom ersten Schaltstück (30) getrennt ist, • sowie einem elastischen Rückstellmittel (81), das dazu ausgelegt ist, den beweglichen Kontaktfinger (70) in Richtung seiner Kontaktstellung zu beaufschlagen, wenn sich der bewegliche Kontaktfinger (70) in der Nähe seiner Kontaktstellung befindet, • eine Lichtbogenlöschkammer (38) mit einer Auslassöffnung (60), die den Abströmweg aller beim Abschaltvorgang entstehenden Gase bildet, einer zwischen der Kontaktzone (42) und der Auslassöffnung (60) angeordneten Einlassöffnung (58), im Inneren der Lichtbogenlöschkammer (38) angeordneten Mitteln zur Aufnahme der Lichtbogenenergie (54) sowie Seitenwänden (59) zur seitlichen Begrenzung der Lichtbogenlöschkammer (38), wobei der senkrecht zur Längsmittelebene (II-II) zwischen den Seitenwänden (59) gemessene Abstand eine Breite der Lichtbogenlöschkammer definiert, • einen Magnetkreis (82), der dazu ausgelegt ist, durch einen über die Schaltstücke (30, 34) fließenden Strom erregt zu werden, welcher Magnetkreis zwei Seitenschenkel (86) umfasst, die parallel zur Längsmittelebene (II-II), zu beiden Seiten derselben verlaufen und die Kontaktzone (42) umrahmen, und welcher Magnetkreis (82) dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, das bestrebt ist, den stromdurchflossenen Kontaktfinger (70) in die Trennstellung zu verschieben, • und eine Isolierstoff-Abschirmung (94) mit zwei, zwischen den Seitenschenkeln (86) des Magnetkreises und den Schaltstücken (30, 70) angeordneten Isolierstoff-Seitenwänden (96) umfasst, wobei die Isolierstoff-Seitenwände (96) der Isolierstoff-Abschirmung einen Kanal zwischen der Kontaktzone (42) und der Einlassöffnung (58) der Löschkammer bilden, dadurch gekennzeichnet, dass • die Isolierstoff-Seitenwände (96) der Isolierstoff-Abschirmung (94) in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der in der Nähe der Einlassöffnung (58) der Lichtbogenlöschkammer (38) kleiner ist als in der Nähe der Kontaktzone (42), und der in der Nähe der Einlassöffnung (58) der Lichtbogenlöschkammer (38) kleiner ist als die Breite der Lichtbogenlöschkammer (38), so dass der Kanal eine Verengung (98) zwischen der Kontaktzone (42) und dem beweglichen Schaltstück (34) einerseits und der Lichtbogenlöschkammer (38) andererseits bildet, welche Verengung (98) seitlich zumindest teilweise von den Seitenschenkeln (86) des Magnetkreises umrahmt wird, • der Pol darüber hinaus eine erste Aufnahmefläche (45) zur Aufnahme des Fußpunktes eines Lichtbogens aufweist, die zwischen der Kontaktzone (42) und der Verengung angeordnet und elektrisch mit dem ersten Schaltstück (30) verbunden ist.
  2. Leistungsschalterpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein unteres Lichtbogenhorn (44), das elektrisch mit dem ersten Schaltstück (30) verbunden und an dem die genannte erste Aufnahmefläche (45) zur Aufnahme des Fußpunktes eines Lichtbogens sowie eine Verlängerung (47) ausgebildet ist, die in den Innenraum der Lichtbogenlöschkammer (38) ragt, welche Verlängerung (47) eine zweite Aufnahmefläche zur Aufnahme eines Lichtbogenfußpunktes bildet, deren Breite in einer senkrecht zur Längsebene (II-II) des Pols gemessenen Achse kleiner ist als die Breite der ersten Aufnahmefläche (45).
  3. Leistungsschalterpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er darüber hinaus ein oberes Lichtbogenhorn (52) mit einem, in der Trennstellung in der Nähe des beweglichen Schaltstücks (34) angeordneten freien Ende umfasst, das in den Innenraum der Löschammer (38) ragt.
  4. Leistungsschalterpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenschenkel (86) des Magnetkreises (82) einen Luftspalt aufweisen, der im Bereich der Verengung (98) schmaler ist als im Bereich der Kontaktzone (42).
  5. Leistungsschalterpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkreis (82) U-förmig ausgebildet ist, wobei der Mittelschenkel (84) unter der Kontaktzone (42) des feststehenden Schaltstücks (30) verläuft.
  6. Leistungsschalterpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoff-Abschirmung (94) ein gasabgebendes Material mit einer hohen Lichtbogenfestigkeit umfasst.
  7. Leistungsschalterpol nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoff-Abschirmung (94) ein glasfaserverstärktes Polyamid umfasst.
  8. Leistungsschalterpol nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoff-Abschirmung (94) ein mineralstoffverstärktes Polyamid umfasst.
  9. Pol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innenraum der Lichtbogenlöschkammer angeordneten Mittel (54) zur Absorption der Lichtbogenenergie Trennstege (54) umfassen, die senkrecht zur Längsmittelebene verlaufen.
  10. Strombegrenzender Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Ausschaltmechanismus (18) und mindestens einem Pol (10, 11 14, 16) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dessen beweglicher Träger (66) mit dem Schaltmechanismus (18) verbunden ist.
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