DE69022065T2

DE69022065T2 - Leitungsklemme und Löschblechanordnung für Schalter.

Info

Publication number: DE69022065T2
Application number: DE69022065T
Authority: DE
Inventors: Clark L Oster
Original assignee: Square D Co
Current assignee: Schneider Electric USA Inc
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2010-01-19
Also published as: WO1990010300A1; CA2008275A1; EP0496478B1; EP0417218A4; EP0496478A3; DK254590D0; JPH03504907A; US4975553A; DK254590A; EP0417218A1; EP0496478A2; JP2825642B2; BR9005415A; DE69022065D1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Unterbrecher und besonders auf eine leistungsfahige Konstruktion einer Leitungsklemme und einer Loschblechanordnung für einen Unterbrecher.

Hintergrund zum bisherigen Stand der Technik

Unterbrecher werden eingesetzt, um einen elektrischen Schaltkreis im Falle eines Überstromzustandes zu unterbrechen. Solche Unterbrecher haben typischerweise einen Festkontakt und einen beweglichen Kontakt. Der bewegliche Kontakt ist an einem Plättchen befestigt, die den beweglichen Kontakt zwischen der in-Kontakt-stehenden und nicht-in-Kontakt-stehenden Beziehung mit dem Festkontakt hin und her bewegt und daraus resultierend den Stromkreis schließt und öffnet.
Typischerweise ist der bewegliche Kontakt mittels eines Plättchens und einer Belastungsklemme mit einem Belastungsverbinder gekoppelt, wobei der Belastungsverbinder zur letztendlichen Verbindung mit einer Last angepaßt ist. Der Festkontakt ist mittels einer Leitungsklemme mit einem Leitungsanschluß gekoppelt, wobei der Leitungsanschluß zur letztendlichen Verbindung mit einer Stromquelle angepaßt ist (siehe als Beispiel US-A-4618751).
Wenn der Kreis bei zwischen dem Festkontakt und dem beweglichen Kontakt fließendem Strom geöffnet wird, wird ein Lichtbogen geschaffen. Dieser Lichtbogen setzt relativ große Mengen an Energie als Hitze frei und ist daher für den Unterbrecher nachteilig. Deshalb haben Unterbrecher typischerweise Mechanismen, die die Lichtbogenbildung minimalisieren.
Ein solcher Mechanismus ist der Einbau einer Leitungsklemme, die umgebogen wurde um eine elektromagnetische Abstoßungskraft zur schnelleren Bewegung des Plättchens zu erhöhen und somit den beweglichen Kontakt vom Festkontakt wegzubewegen, um den Lichtbogen schneller zu unterbrechen. Da jedoch eine Leitungsklemme an einem Ende breit genug sein muß, um einen Leitungsanschluß aufzunehmen, verschwenden solche bisherige Leitungsklemmen Material. Weiterhin mußten sich solche Leitungsklemmen auf andere hergestellte Teile verlassen, um den Festkontakt im Unterbrecher richtig ausfindig machen zu können.
Weiterhin war an den bisherigen Leitungsklemmen eine Stahlplatte angebracht, die als Lichtbogenläufer fungierte, um den Lichtbogen an die Löschblechanordnung weiterzuleiten. Für die Anbringung der Stahlplatte an die Leitungsklemme war eine zusätzliche Produktionsstufe, sowie zusätzliches Material, notwendig.
Zusätzlich dazu wandten die Löschblechanordnungen selbst eine komplexe Geometrie an, die einen Zusammenbau, speziell für die Automatisierung, schwierig machte. Weiter waren die Löschblechanordnungen auch noch in dem Gehäuse des Unterbrechers separat von der Leitungsklemme mit der sie zusammenwirken sollten, angebracht. was wiederum den Zusammenbau schwierig machte.
Die Spezifikation des US-A-4 107 497 beschreibt eine Löschblechanordnung zum Einbau in die Lichtbogenkammer eines Unterbrechers mit Preßstoffgehäuse, wobei die Löschblechanordnung Lichtbogenplatten umfaßt, die zwischen zwei mit Abstand angeordneten Halteplatten gehalten werden.
Die vorliegende Erfindung soll diese Probleme beseitigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Zweck der Erfindung, eine leistungsfähige Leitungsklemme und Löschblechanordung zu schaffen.
Nach der Erfindung wird eine Leitungsklemme und Löschblechanordnung geschaffen, die folgendes umfaßt: ein Preßstoffgehäuse, das ein Unterteil und einen Deckel besitzt, wobei das genannte Unterteil und der genannte Deckel Unterteilungen beinhalten, die eine Lichtbogenkammer bestimmen; eine Leitungsklemme, die eine hereinkommende Schleife und eine Rücklaufschleife umfaßt, wobei die genannte Rücklaufschleife in einem Abstand von der genannten hereinkommenden Schleife angeordnet ist; eine Löschblechanordnung. die zum Einbau in die genannte Lichtbogenkammer adaptiert wurde und erste und zweite unterteilte Halteplatten beinhaltet, welche eine Mehrzahl von sich entsprechend gegenüberliegenden Schlitzen besitzen und eine entsprechende Mehrzahl von mit Abstand angeordneten, generell U-förmigen Leichtbogenplatten, wobei jede der genannten Lichtbogenplatten einen Zentralhohlraum hat, der die unterteilten ersten und zweiten Fußteile bestimmt, worin eine der genannten Mehrzahl von Lichtbogenplatten in jedem der genannten sich entsprechend gegenüberliegenden Schlitze sitzt, wobei die genannten ersten und zweiten Fußteile eine Einrichtung zur Kooperation mit den genannten jeweiligen Fußteilen der genannten Halteplattenschlitze beinhalten, um eine Interlerenzanpassung zwischen jeder der genannten Halteplatten und den jeweiligen Schlitzen zu schaffen, dadurch charakterisiert, daß die genannte Leitungsklemme adaptiert wurde, um auf der genannten Basisplatte zu lagern, daß eine der unteren genannten Lichtbogenplatten adaptiert wurde, um auf der genannten Rücklaufschleife zu lagern und die genannte Löschblecheinrichtung zu unterstützen, und der obere Teil der genannten Löschblecheinrichtung adaptiert wurde, so daß er mit dem genannten Deckel Kontakt hat, um so den Kontakt der Bodenplatte mit der genannten Rücklaufschleife aufrecht zu erhalten.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Spezifikation in Zusammenhang mit den nachfolgenden Zeichnungen offensichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Teilansicht eines Unterbrechers;
Fig. 2 ist eine isometrische Ansicht einer Leitungsklemme;
Fig. 3 ist eine isometrische Ansicht einer Löschblechanordnung
Fig. 4 ist eine Planansicht der Löschblechanordnung von Fig. 3; und
Fig. 5 ist ein Querschnitt des Unterbrechers von Fig. 1, wobei bestimmte Bauteile weggelassen wurden, um Klarheit zu erzielen.

Beschreibung im Einzelnen

Obwohl diese Erfindung sich für Ausführungen in vielen verschiedenen Formen eignet, wird eine bevorzugte Ausführung der Erfindung in den Zeichnungen gezeigt und hierin im einzelnen beschrieben, unter der Voraussetzung. daß die vorliegende Darstellung als ein Beispiel der Prinzipien der Erfindung betrachtet werden soll und nicht beabsichtigt, die weiteren Aspekte der Erfindung mit der dargestellten Ausführung zu begrenzen.
Ein allgemein mit 8 bezeichneter Unterbrecher wird in Fig. 1 dargestellt. Der Unterbrecher 8 kann ein einpoliger Unterbrecher, ein dreipoliger Unterbrecher oder ein Unterbrecher sein. der eine bei iebige Anzahl von Polen beinhaltet, je nach Bedürfnis.
Die allgemeine Struktur und Funktion eines Unterbrechers wird ausführlich in Leonard. US-A-3341791 dargelegt, dessen Spezifikation ausdrücklich hierin als Referenz aufgenommen wurde.
Der Unterbrecher 8 beinhaltet eine Stützstruktur, die ein zweiteiliges Gehäuse 9 mit einer Basisplatte 9a und einem Deckel 9b und einen Bedienungsgriff 10 umfaßt, was alles vorzugsweise aus einem Isolierungsmaterial gepreßt sein sollte. Innere Trennwände 11 trennen die jeweiligen Phasenkammern, wie es aus dieser Technik gut bekannt ist.
Der Unterbrecher 8 beinhaltet einen Belastungsverbinder 12, der so adaptiert wurde, daß er an eine elektrische Last (nicht gezeigt) gekoppelt werden kann und einen Leitungsanschluß, der so adaptiert wurde, daß er an eine elektrische Versorgung (nicht gezeigt) gekoppelt werden kann.
Der Unterbrecher 8 beinhaltet weiterhin eine Leitungsklemme 20 mit einem Klemmenende 20a, das mit dem Leitungsanschluß 16 gekoppelt ist, und einem Festkontaktende 20b. Ein Festkontakt 21 ist an das Festkontaktende 20b hartgelötet. Das Festkontaktende 20b endet bei einem integralen Lichtbogenläuferteil 22.
Der Unterbrecher 8 beinhaltet weiterhin einen Kontaktträger oder eine -plättchen 24 mit einem Schwenkende 26 und einem beweglichen Kontakt 28. ein Anschlußdrähtchen 30 ist zwischen dem Schwenkende 26 des Kontaktplättchens 24 und einem Bimetallthermoelement 32 angebracht. Eine Leistungsklemme 34 koppelt das Bimetallthermoelement 32 an den Belastungsverbinder 12.
Wenn das Plättchen 24 in Kontakt mit der Leitungsklemme 20 steht, steht der Unterbrecher 8 in einer "geschlossenen" Position, und ein Strom kann zwischen dem Leitungsanschluß 16 und dem Belastungsverbinder 12 fließen. Demzufolge steht, wenn das Plättchen 24 nicht in Kontakt mit der Leitungsklemme 20 steht, der Unterbrecher 8 in einer "offenen" Position, und es kann kein Strom zwischen dem Leitungsanschluß 16 und dem Belastungsverbinder 12 fließen.
Beim Gebrauch, wenn der Unterbrecher 8 in der geschlossenen Position steht, fließt elektrischer Strom sequentiell durch den Leitungsanschluß 16, die Leitungsklemme 20, das Anschlußdrähtchen 30, das Thermoelement 32, die Leistungsklemme 34 und letztendlich durch den Belastungsverbinder 12 zur Last.
Der Unterbrecher 8 beinhaltet weiterhin einen konventionellen Verriegelungsmechanismus 35, von welchem eine nähere Beschreibung in dem oben einbezogenen Leonard Patent enthalten ist.
Eine Vorspannungsfeder 36 bewegt das Plättchen 24 vom Festkontakt 21 weg. hin zur offenen Position. Der Verriegelungsmechanismus 35 stellt sich der Vorspannungsfeder 36 entgegen, um den Unterbrecher 8 auslösbar in der geschlossenen Position zu halten. Ein Auslösequerstab 38 erstreckt sich seitlich über dem Unterbrecher 8 und wird von den Öffnungen 39 in den Trennwänden 11 der Basisplatte 9a und des Deckels 9b des Gehäuses 9 gehalten. Wenn sich das Bimetallthermoelement 32, wie unten erörtert, als Resultat einer Überhitzung während eines Überstromzustandes genügend verformt, dann betreibt das Thermoelement 32 den Auslösequerstab 38, indem es ihn dreht und löst somit den Verriegelungsmechanismus 35, Die Lösung des Verriegelungsmechanismus 35 veranlaßt die Vorspannungsfeder 36, das Plättchen 24 in die offene Position zu bewegen.
Die Betätigung des Bedienungsgriffes 10 kann ebenfalls veranlassen. daß sich das Plättchen 24 in die offene Position bewegt.
Auf die den Festkontakt 21 umgebende Phasenkammer bezieht man sich als Lichtbogenkammer, da ein Lichtbogen zwischen dem Festkontakt 21 und dem beweglichen Kontakt 28 entsteht, wenn der Unterbrecher 8 sich von der geschlossenen Position in die offene Position bewegt und der elektrische Schaltkreis unterbrochen wird. Der Lichtbogen kann erhebliche Energie freisetzen, und daher muß der Lichtbogen schnell gelöscht werden, um zu verhindern, daß der Unterbrecher 8 Schaden leidet.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist dort die Leitungsklemme 20 illustriert. Die Leitungsklemme 20 ist aus einem einzigen Stück mit gleichbleibender Breite "W" geformt. Die Leitungsklemme 20 beinhaltet ein Loch 44. das angepaßt wurde, um den Leitungsanschluß 16 (Fig. 1) aufzunehmen.
Das Festkontaktende 20b wird geformt, indem ein mittlerer Teil des Stückes aufgeschnitten oder anderweitig weggeschnitten wird. Der weggeschnittene Teil wird dann, wie dargestellt, nach oben gebogen. Der Festkontakt 21 wird dann an das Festkontaktende 20b hartgelotet. Auf den unteren Teil der Leitungsklemme 20 bezieht man sich als die "hereinkommende Schleife", und auf den oberen Teil bezieht man sich als die "Rücklaufschleife".
Die Rücklaufschleife endet am Lichtbogenläuferteil 22, das im Verhältnis zur Symmetrie der Rücklaufschleife im Winkel "Alpha" steht.
Eine Löschblechanordnung 46 ist in Fig. 3 illustriert.
Die Löschblechanordnung 46 beinhaltet zwei unterteilte Halteplatten 48, von denen jede eine Mehrzahl von vorzugsweise parallelen Schlitzen 50 besitzt und eine Mehrzahl von in diesen ruhenden Lichtbogenplatten 52. Die Lichtbogenplatten 52 sind vorzugsweise U-förmig und haben Fußteile 52a, 52b, von denen jeder mit einem ersten und zweiten Riegelteil 54, 56 endet.
Wie in Fig. 4 dargestellt, formt der erste Riegelteil 52b eine kleine Vertiefung, generell mit 58 bezeichnet, in bezug auf Fuß 52a, und der zweite Riegelteil 56 formt eine Kerbe, generell mit 60 bezeichnet, in bezug auf Fuß 52a.
Die Löschblechanordnung 46 wird zusammengebaut, indem man den zweiten Riegelteil 56 in den Schlitz 50 einführt und den ersten Riegelteil 54 in den Schlitz 50 schiebt. Die Festigkeit der Halteplatte 48 reicht aus, um es zuzulassen, daß der erste Riegelteil 52 in den Schlitz 50 einrastet und somit eine Interferenzanpassung formt, um die Lichtbogenplatte 52 im Schlitz 50 festzuhalten. Dieses Verfahren wird für beide Seiten jeder der Lichtbogenplatten 52 angewendet. Wenn sie vollständig ist. bleibt die Löschblechanordnung 52 in einem Stück, ohne eine weitere Notwendigkeit für zusätzliche Halterung.
Um den automatischen Zusammenbau der Löschblechanordnung 46 zu erleichtern, sollten die Schlitze 50 und somit die Lichtbogenplatten 52 vorzugsweise parallel zueinander angeordnet werden.
Aus unten erörterten Gründen stehen die Schlitze 50 und somit die Lichtbogenplatten 52 ebenfalls in einem "Alpha" Winkel in Bezug auf die Halteplatte 48.
Die Löschblechanordnung 46 und die Leitungsklemme 20 in ihrer Anordnung im Unterbrecher 8 sind in Fig. 5 dargestellt.
Die Leitungsklemme 20 ruht auf der Basisplatte 9a des Gehäuses 9. Das Festkontaktende 20b ruht auf einem Pfosten 64, der sich von der Basisplatte 9a und durch die weggeschnittene Öffnung der Leitungsklemme nach oben erstreckt. Der Pfosten 64 positioniert die Leitungsklemme 20 auf der Basisplatte 9a korrekt und schafft weiterhin eine Stütze für den Festkontakt 20b wenn das Plättchen 24 nach unten auf das Festkontaktende 20b drückt. Daher braucht die Leitungsklemme 20 nicht starr genug sein, um alleine die Kraft des Plättchens 24 zu tragen.
Die Löschblechanordnung 46 befindet sich über der Leitungsklemme 20, wobei der Boden einer der Lichtbogenplatten 52 auf dem Lichtbogenläuferteil 22 ruht. Die Halteplatten 48 haben ebenfalls eine Kerbe 66, die auf einer Kante 68 der Basisplatte 9a ruht.
Wenn der Deckel 9b über die Basisplatte 9a gelegt wird, drückt der Deckel 9b nach unten gegen die Halteplatten 48 der Löschblechanordnung 46 und hält die unterste der Lichtbogenplatten 52 in Kontakt mit dem Lichtbogenläuferteil 22.
Im Betrieb wird, sobald das Plättchen 24 den beweglichen Kontakt 28 vom Festkontakt 21 wegbewegt, ein Lichtbogen geformt. Die elektromagnetische Kraft, die erzeugt wird, wenn Strom durch das Plättchen 24 und den Rücklaufschleifenteil der Leitungsklemme 20 fließt, drückt den Lichtbogen vom Festkontakt 21 nach rechts weg, in bezug auf Fig. 5, in die Löschblechanordnung 46.
Der Lichtbogen, der vom Lichtbogenläuferteil 22 zur untersten der Lichtbogenplatten 52 fließt, schweißt den Lichtbogenläuferteil 22 an die untere Lichtbogenplatte 52. Daher erhält man eine Schweißverbindung zwischen dem Lichtbogenläuferteil 22 und der untersten der Lichbogenplatten 52 und braucht während der Herstellung des Unterbrechers 8 diese Schweißung oder andere Verbindungen nicht vorzunehmen.
Wieder auf Fig. 4 bezogen, formen die Riegelteile 54 und 56 eine Furche 70, die unter Zusammenarbeit mit einem Steg 72 in der Trennwand 11 die Löschblechanordnung 46 in der Lichtbogenkammer örtlich genau anordnet.
Die vorliegenden Beispiele und Ausführungen sollen in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht begrenzend betrachtet werden, und die Erfindung soll nicht auf die hierin gegebenen Einzelheiten beschränkt werden.

Claims

1. Eine Leitungsklemme und Loschblechanordnung, die folgendes umfaßt: ein Preßstoffgehäuse (9) mit einer Basisplatte (9a) und einem Deckel (9b), wobei die genannte Basisplatte (9a) und der genannte Deckel (9b) Trennwände (11) beinhalten, die eine Lichtbogenkammer bestimmen; eine Leitungsklemme (20), die eine hereinkommende Schleife (20a) und eine Rücklaufschleife (20b) beinhaltet, wobei die genannte Rücklaufschleife (20b) von der genannten hereinkommenden Schleife (20a) in einem Abstand angeordnet ist: eine Löschblechanordnung (46), die zum Einbau in die genannte Lichtbogenkammer adaptiert wurde und erste und zweite unterteilte Halteplatten (48) beinhaltet, welche eine Mehrzahl von sich entsprechend gegenüberliegenden Schlitzen (50) besitzen und eine dementsprechende Mehrzahl von in einem Abstand angeordneten allgemein U-förmigen Lichtbogenplatten (52), wobei jede der genannten Lichtbogenplatten einen Zentralhohlraum besitzt, der die mit Abstand angeordneten ersten (52a) und zweiten (52b) Fußteile bestimmt, worin eine der genannten Mehrzahl von Lichtbogenplatten (52) in jedem der genannten sich entsprechend gegenüberliegenden Schlitzen (50) angeordnet ist und die genannten ersten (52a) und zweiten (52b) Fußteile eine Einrichtung beinhalten, die mit den jeweiligen der genannten Halteplattenschlitze (50) kooperieren. um eine Interferenzanpassung zwischen jeder der genannten Halteplatten (48) und ihrer jeweiligen Schlitze (50) zu schaffen, dadurch charakterisiert, daß die genannte Leitungsklemme (20) adaptiert wurde, um auf dem genannten Basisteil (9a) zu ruhen, eine von den untersten der genannten Lichtbogenplatten (52) so adaptiert wurde, daß sie auf der genannten Rücklaufschleife (20b) ruht, um die genannte Löschblechanordnung (46) zu festigen und ein oberer Teil der genannten Ldschblechanordnung (46) adaptiert wurde, daß er mit dem genannten Deckel (9b) Kontakt hat, um die genannte Bodenplatte (52) mit der genannten Rücklaufschleife (20b) in Kontakt zu halten.

2. Eine Leitungsklemme und Löschblechanordnung wie nach Anspruch 1 dadurch charakterisiert, daß jede der genannten Lichtbogenplatten (52) in einem bestimmten Winkel zu der genannten Lichtbogenkammer steht.

3. Eine Leitungsklemme und Löschblechanordnung wie nach Anspruch 1 oder 2 dadurch charakterisiert, daß die genannten Lichtbogenplatten (52) parallel zueinander liegen.

4. Eine Leitungsklemme und Löschblechanordnung wie nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch charakterisiert, daß zumindest einer der genannten ersten Fußteile (52a) sich von der genannten ersten Halteplatte (48) nach außen erstreckt und zumindest einer der genannten zweiten Fußteile (52b) sich von der genannten zweiten Halteplatte (48) nach außen erstreckt, sodaß sie mit der genannten Lichtbogenkammer kooperieren können, um die genannte Löschblechanordnung (46) in der genannten Lichtbogenkammer auszurichten.

5. Eine Leitungsklemme und Löschblechanordnung wie nach Anspruch 4 dadurch charakterisiert, daß die genannte Kooperationseinrichtung zwei Furchen (70) umfaßt, wobei eine der genannten von zwei Riegelteilen (54, 56) geformten Furchen (70) sich von zumindest einem der genannten ersten Fußteile (52a) nach außen erstreckt und die andere der genannten von zwei Riegelteilen (54, 56) geformten Furchen (70) sich von zumindest einem der genannten zweiten Fußteile (52b) nach außen erstreckt, wobei die genannten Furchen (70) so adaptiert wurden, daß sie mit einem Steg (72) auf den genannten jeweiligen Wänden der genannten Lichtbogenkammer kooperieren.

6. Eine Leitungsklemme und Löschblechanordnung wie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, charakterisiert durch einen Pfosten (64) in der genannten Lichtbogenkammer, der sich von der genannten Basisplatte (9a) nach oben, im wesentlichen auf den genannten Deckel (9b) zu erstreckt, und dadurch, daß die Leitungsklemme (20) einen Körperteil umfaßt, der erste und zweite längliche Endteile besitzt, die den hereinkommenden Schleifenteil (20a) formen, wobei der erste längliche Endteil so adaptiert wurde, daß er mit einem Netzleiter gekoppelt werden kann und eine Zunge (22) integral in dem genannten Körperteil und im wesentlichen am genannten zweiten Endteil zur Bildung der Rücklaufschleife (20b) in einem gewissen Abstand von dem genannten Körperteil, wobei die genannte Zunge (22) einen Teil darstellt, der aus dem genannten Körperteil (22) herausgeschnitten und nach oben gebogen wurde, wobei durch den genannten herausgeschnittenen Teil ein Leerraum in dem genannten hereinkommenden Schleifenteil (20a) entsteht, in welchem der genannte Pfosten (64) durch die genannte Leerstelle läuft und in Kontakt mit dem genannten Rücklaufschleifenteil (20b) steht, um den genannten Rücklaufschleifenteil (20b) zu halten.