DE69511046T2

DE69511046T2 - Schaltkammer eines Lastschalters

Info

Publication number: DE69511046T2
Application number: DE1995611046
Authority: DE
Inventors: Christian Fievet; Denis Giraud; Steve Rowe
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2015-11-11
Also published as: ES2135025T3; EP0713232A1; FR2727240A1; FR2727240B1; DE69511046D1; EP0713232B1

Description

Die Erfindung betrifft die Schaltkammer eines Leistungsschalters, welche eine Lichtbogenbildungskammer umfaßt, die ein feststehendes Kontaktstück und ein bewegliches Kontaktstück enthält, zwischen denen bei ihrer Trennung ein Lichtbogen entsteht, wobei die Lichtbogenbildungskammer mit dem Eingang einer als Lichtbogenlöschkammer bezeichneten zweiten Kammer verbunden ist.
Bei bekannten Leistungsschaltern, insbesondere bei Kleinleistungsschaltern hat man festgestellt, daß nach dem Umspringen des Lichtbogens und seiner Wanderung innerhalb der Schaltkammer in Richtung der Lichtbogenlöschkammer weiterhin ein Strom von einigen Amperes über das bewegliche Kontaktstück fließt. Dieser geringe Reststrom ist die Ursache für eine als "Neuzündung" bezeichnete Erscheinung, unter der das Verschwinden des in der Lichtbogenlöschkammer brennenden Lichtbogens für die Dauer einiger Mikrosekunden und sein Auftreten am beweglichen Kontaktstück verstanden wird.
Ein Leistungsschalter mit einer Schaltkammer der beschriebenen Art ist aus der Druckschrift DE 3.619.241 bekannt.
In diesem Leistungsschalter ist die Schaltkammer durch Seitenwände mit einstückig daran ausgebildeten und eine Kühlwirkung aufweisenden Verstärkungsrippen begrenzt. Dadurch ermöglichen diese Wände zwar eine bessere Ableitung der Verlustwärme an den Trennwänden der Kammer, verhindern jedoch nicht die Gefahr einer Neuzündung.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem und schlägt eine Schaltkammer eines Leistungsschalters vor, bei der die Gefahr einer Neuzündung wesentlich vermindert ist.
Zu diesem Zweck bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltkammer eines Leistungsschalters gemäß dem Patentanspruch 1.
Nach einer besonderen Ausgestaltung sind die genannten Kühler um den beweglichen Kontakt herum angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsvariante sind die genannten Kühler zwischen dem beweglichen Kontaktstück und der genannten Lichtbogenlöschkammer, in einem bestimmten Abstand zum genannten beweglichen Kontaktstück angeordnet.
Nach einem besonderen kennzeichnenden Merkmal sind die genannten Kühler als Platten oder Rohre ausgebildet.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung umfassen die genannten Kühler zwei, auf jeweils einer Seite des beweglichen Kontaktstücks angeordnete Sätze aus parallel zueinander angeordneten Platten. Diese Platten verlaufen vorteilhaft annähernd parallel zum beweglichen Kontakt.
Gemäß einer Ausführungsvariante umfassen die genannten Kühler zwei, auf jeweils einer Seite des beweglichen Kontaktstücks angeordnete Sätze aus parallel zueinander angeordneten Rohren. Diese Rohre verlaufen vorteilhaft annähernd senkrecht zum beweglichen Kontakt.
Die genannten Kühler bestehen vorteilhaft aus Metall oder Keramik.
Zum besseren Verständnis ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigen
- die Fig. 1, 2 und 3 drei schematische Schnittansichten zu drei besonderen Ausgestaltungen der Erfindung;
die Fig. 1a, 2a und 3a schematische Seitenansichten zur Form und Anordnung der Kühler aus den Fig. 1, 2 und 3.
Die Figuren zeigen einen Pol 1 eines Kleinleistungsschalters mit einem Isolierstoffgehäuse B, an dessen Vorderseite ein Kipphebel 2 und an dessen zwei schmalen Seitenflächen 3, 4 Anschlußklemmen 5, 6 angeordnet sind. Im Innern des Gehäuses B sind auf an sich bekannte Art und Weise ein bewegliches Kontaktstück 7 und ein feststehendes Kontaktstück 8 angeordnet. Zum Einschalten des Kontakts wird das bewegliche Kontaktstück 7 über einen Schaltmechanismus (nicht dargestellt) betätigt, der den genannten Kipphebel 2 mit dem beweglichen Kontaktstück 7 verbindet. In diesem Gehäuse B sind außerdem ein thermischer Auslöser sowie ein elektromagnetischer Auslöser angeordnet (nicht dargestellt), die dazu dienen, bei Überlast bzw. Kurzschluß ein automatisches Abschalten der Kontakte zu bewirken. Der untere Abschnitt des Gehäuses B umfaßt eine Schaltkammer 9 mit einer ersten Lichtbogenbildungskammer 10, die mit dem Eingang einer zweiten, als Lichtbogenlöschkammer bezeichneten Kammer 11 verbunden ist, welche Trennwände 13 umfaßt, die als Satz von parallel zur Bodenfläche 12 des Gehäuses B verlaufenden Platten (bzw. Blechen) ausgebildet sind.
Das bewegliche Kontaktstück 7 ist annähernd senkrecht zur Ebene der Platten 13 angeordnet, derart daß zwischen den Kontaktstücken 7 und 8 bei deren Trennung ein Lichtbogen entsteht, dessen Anfangsrichtung annähernd parallel zu den Platten 13 verläuft.
Die genannte Schaltkammer 9 ist seitlich durch Lichtbogenhörner 14, 15 begrenzt, die mit den genannten Klemmen 5 bzw. 6 elektrisch verbunden sind. Diese Lichtbogenhörner 14, 15 sind dazu ausgelegt, den zwischen den Kontaktstücken 7, 8 nach deren Trennung abbrennenden Lichtbogen abzufangen.
Ein solcher Leistungsschalter ist unter Fachleuten gut bekannt, und sein Aufbau sowie seine Funktionsweise müssen hier nicht näher erläutert werden.
Gemäß der in Fig. 1 und 1a gezeigten Ausgestaltung sind Kühlelemente 16 um das bewegliche Kontaktstück 7 herum angeordnet und dienen dazu, die nach dem Umspringen des Lichtbogens in der räumlichen Umgebung des beweglichen Kontaktstücks 7 vorhandenen heißen Gase zu kühlen. Diese Kühler 16 bestehen aus zwei Sätzen 17a, 17b von parallel zueinander angeordneten Platten 17, welche genannten Sätze auf jeweils einer Seite des beweglichen Kontaktstücks 7 angeordnet sind.
Gemäß der in Fig. 2 und 2a gezeigten Ausgestaltung bestehen diese Kühlelemente oder Kühler 16 aus zwei Sätzen 18a, 18b von parallel zueinander angeordneten Rohren 18, welche genannten Sätze 18a, 18b auf jeweils einer Seite des beweglichen Kontaktstücks 7 angeordnet sind.
Gemäß der in Fig. 3 und 3a gezeigten Ausgestaltung sind diese Rohre nicht um das bewegliche Kontaktstück herum, sondern in der Lichtbogenbildungskammer 10, in einem bestimmten Abstand zum genannten beweglichen Kontaktstück 7, beispielsweise in gleichem Abstand zu den Trennwänden 13 und zum beweglichen Kontaktstück 7 angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, daß in diesem Fall der Abstand zwischen den beiden Rohrsätzen 18a, 18b größer ist als die Breite des beweglichen Kontaktstücks 7. In allen drei Ausgestaltungen bewirkt eine große Kontaktfläche der Kühler 16 eine erhebliche Kühlung des Gases.
Nach dem Umspringen des Lichtbogens entstehen (insbesondere beim stationären Abbrennen des Lichtbogens) aufgrund der Verdampfung der zwischen der Lichtbogenbildungskammer und der Lichtbogenlöschkammer angeordneten Isolierstoffwände (19) heiße organische Dämpfe in der Schaltkammer 9. Diese organischen Dämpfe begünstigen das Auftreten einer Neuzündung, insbesondere wenn gleichzeitig die Lichtbogenspannung beim Eintritt des Lichtbogens in die Kammer ansteigt.
Durch die Kühlung der in der räumlichen Umgebung des beweglichen Kontaktstücks vorhandenen Dämpfe mit Hilfe der genannten Kühlelemente 16 kann die Gefahr des Auftretens einer solchen Neuzündung erheblich vermindert werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beispielhaft beschriebenen und dargestellten Ausgestaltungen beschränkt. So können andere Kühlerformen und - anordnungen verwendet werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.
Vielmehr umfaßt die Erfindung sämtliche technisch gleichwertigen Ausführungen der beschriebenen Mittel sowie deren Kombinationen, wenn diese auf dem Grundgedanken der Erfindung beruhen.

Claims

1. Schaltkammer eines Leistungsschalters, welche eine Lichtbogenbildungskammer umfaßt, die ein feststehendes Kontaktstück und ein bewegliches Kontaktstück enthält, zwischen denen bei ihrer Trennung ein Lichtbogen entsteht, wobei die genannte Lichtbogenbildungskammer mit dem Eingang einer als Lichtbogenlöschkammer bezeichneten zweiten Kammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie darüber hinaus mindestens einen Kühler (16) umfaßt, der im Innern der Lichtbogenbildungskammer (10) angeordnet ist, derart daß nach dem Umspringen des Lichtbogens die aufgrund der Verdampfung des Seitenwände des Gehäuses in der räumlichen Umgebung des beweglichen Kontaktstücks (7) vorhandenen Gase gekühlt werden.

2. Schaltkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kühler (16) um das bewegliche Kontaktstück (7) herum angeordnet sind.

3. Schaltkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kühler (16) zwischen dem beweglichen Kontaktstück (7) und der genannten Lichtbogenlöschkammer (11), in einem bestimmten Abstand zum genannten beweglichen Kontaktstück (7) angeordnet sind.

4. Schaltkammer nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kühler (16) als Platten (17) ausgebildet sind.

5. Schaltkammer nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kühler (16) als Rohre (18) ausgebildet sind.

6. Schaltkammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kühler (16) zwei, auf jeweils einer Seite des beweglichen Kontaktstücks (7) angeordnete Sätze (17a, 17b) aus parallel zueinander angeordneten Platten umfassen.

7. Schaltkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kühler (16) zwei, auf jeweils einer Seite des beweglichen Kontaktstücks (7) angeordnete Sätze (18a, 18b) aus parallel zueinander angeordneten Rohre umfassen.

8. Schaltkammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Platten (17) annähernd parallel zum beweglichen Kontaktstück (7) angeordnet sind.

9. Schaltkammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Rohre (18) annähernd Senkrecht zum beweglichen Kontaktstück (7) angeordnet sind.

10. Schaltkammer nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kühler (16) aus Metall oder Keramik bestehen.