DE9215608U1

DE9215608U1 - Störlichtbogen-Schutzvorrichtung, insbesondere für Niederspannungs-Schaltanlagen zur Verteilung elektrischer Energie

Info

Publication number: DE9215608U1
Application number: DE9215608U
Authority: DE
Original assignee: Kloeckner Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-03-17
Anticipated expiration: 2002-11-18

Description

Klöckner-Moeller GmbH "* * -&Idigr;- 0 284 GM

9. Juni 1992

Störlichtbogen-Schutzvorrichtung, insbesondere für Niederspannungs-Schaltanlagen zur Verteilung elektrischer Energie

Die Erfindung betrifft eine Störlichtbogen-Schutzvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In Niederspannungs-Schaltanlagen kann es durch immer höhere Leistungsdichten, Fehlschaltungen, Fehlhandlungen des Bedienpersonals, Überspannungen oder Geräteversagen zur Ausbildung von Störlichtbogen kommen.

Um Verletzungen von Personen und Materialschäden durch Störlichtbogen zu reduzieren, ist es bekannt, in der Verteilung von Elektrizität Lichtbogenerkennungseinrichtungen einzusetzen, die vorgeordnete Leistungsschalter zur schnellen Abschaltung veranlassen oder Störlichtbogen-Schutzvorrichtungen ansteuern, die einen definierten Kurzschluß verursachen, der jedoch für Personen und Anlage unschädlich ist. Die Dauer des Lichtbogens ist auf diese Weise um bis zu einem Zehntel, teilweise auch mehr reduziert, so daß große Schaden vermieden und das Ausmaß der Nutzung der Schaltanlage erhöht werden können.

Aus der HU 169992 ist es bekannt, zwei koaxial ineinander gesetzte metallische Zylindermäntel einzusetzen, wobei einer Betriebsspannung und der andere Nullpotential aufweist, die weiterhin unter der Wirkung einer Spule verformt und zusammengedrückt werden können, d.h. der innere nach außen und der äußere nach innen, bis diese einen satten Kurzschluß verursachen. Die Spule wird im Fehlerfall von einer Kondensatorbatterie gespeist, die durch ein Schaltelement zuschaltbar ist. Das Schaltelement wird durch eine

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Störlichtbogenerkennungseinrichtung bei einem Störlichtbogen angesteuert.

Um die Kondensatorbatterie unter anderem möglichst klein dimensionieren zu können, befinden sich beide Zylindermäntel in einem Vakuumbehälter, wodurch der Abstand zwischen beiden Zylindermänteln wesentlich verringert werden kann.

Die für die KurzSchlußerzeugung benötigte Energie, sprich Kondensatorbatterie, ist dennoch groß, weil die Zylindermäntel deformiert werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Störlichtbogenschutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei der eine schnelle KurzSchlußerzeugung unter dem Einsatz einer möglichst kleinen Kondensatorbatterie, bzw. geringer Hilfsenergie stattfindet.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, während in den Unteransprüchen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind.

Durch die Erfindung ist eine besonders schnelle Auslösung möglichst unter dem Einsatz geringer Hilfsenergie, wie z.B aus einer Kondensatorbatterie, die dann klein dimensioniert werden kann.

Besonders günstig ist es, wenn die Elektroden dachförmig abgeschrägt sind und ein zur Mitte keilartig sich verjüngenden Spalt bilden, die Kontaktelemente keilartige Stege aufweisen und bei Aktivierung der Auslösepatrone die Stege den Spalt füllen, weil der für den Stromfluß in der Auslösepatrone wirksame

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Querschnitt im Bereich des Spaltes wesentlich erhöht wird.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn an den Mantelflächen des Hohlkörpers (2) zwei gegenüberliegende Halbspulen (8) für die Erzeugung des Magnetfeldes spiegelsymmetrisch angeordnet sind.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, sollen die Erfindung, weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile näher beschrieben und erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung der Auslösepatrone der Störlichtbogen-Schutzvorrichtung und

Fig. 2 eine Schnittdarstellung von der in Fig. 1 dargestellten Auslösepatrone der Störlichtbogen-Schutz vorrichtung .

Wie in der Fig. 1 zu sehen ist, besteht die Auslösepatrone der Störlichtbogen-Schutzvorrichtung 1 aus einem zylindrischen Hohlkörper 2 mit einer rohrförmigen Glaswand und an den Stirnseiten angeordneten Anschlüssen 3.

An den Innenwänden des Hohlkörpers 2 sind aufliegende, der Innenwand angepaßte, bzw. gekrümmte Kontaktelemente 4 angebracht, beispielsweise angeklebt, die unter der Wirkung eines Magnetfeldes nach innen gegen zwei zapfenartige Elektroden 5 gedrückt werden und einen definierten Kurzschluß erzeugen. Die Elektroden 5 sind jeweils einem von zwei Anschlüssen zugeordnet, wobei der eine Betriebsspannung führt und der andere Nullpotential aufweist. Zwischen den Bolzenkontakten 5 ist ein Spalt 6 vorhanden, der sich zur Mitte keilartig verjüngt. Im Bereich des Spaltes 6 sind an den Kontakte lementen 4 keilförmige Stege 7 vorhanden, die bei einer Aktivierung der Auslösepatrone

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1 den Spalt 6 füllen und die Strombrücke erheblich verstärken.

Der Innenraum des Hohlkörpers 2, in dem die Elektroden 5 und die Kontaktelemente 4 angeordnet sind, steht unter Vakuum 10.

An den Mantelflächen des Hohlkörpers 2 sind zwei gegenüberliegende Halbspulen 8 für die Erzeugung des Magnetfeldes spiegelsymmetrisch zur mit Y gekennzeichneten Symmetrieachse angeordnet. Die Halbspulen 8 sind jeweils um die Symmetrieachse Z gewickelt, wobei die Stromrichtung ebenfalls spiegelsymmetrich zur Y-Achse ist.

Im Falle eines Lichtbogens wird von einer hier nicht näher erläuterten Lichtbogendetektoreinrichtung ein Auslösesignal erzeugt, das einen Stromfluß in den Halbspulen 8 verursacht.
Dieses Magnetfeld 8 verursacht eine Kraft in den Kontaktelementen 4 mit den keilartigen Stegen 7 in Richtung der Mittelachse, wodurch sich die Kontaktelemente 4 von der Wandinnenfläche des Hohlkörpers lösen und eine Strombrücke zwischen den zapfenartigen Elektroden 5 bilden. Der dadurch erzeugte gezielte Kurzschluß verhindert die weitere Ausbildung des Lichtbogens und verringert das Ausmaß der Zerstörung der Schaltanlage.

Die Kontaktelemente 4 sind mit Haftpunkten 9 an der Mantelinnenfläche des Hohlkörpers 2 versehen, beispielsweise angeklebt. Diese werden hierdurch an der Mantelinnenfläche gehalten bis eine Aktivierung der Auslösepatrone eintritt.

Claims

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Schutzansprüche

Störlichtbogen-Schutzvorrichtung, insbesondere für Niederspannungs-Schaltanlagen zur Verteilung elektrischer Energie, bestehend aus mindestens einem Stor 1ichtbogendetektor , einer von dem Störlichtbogendetektor im Fall eines Lichtbogens betätigbaren, kurzschlußerzeugenden Auslösepatrone, die unter der Wirkung der Spule steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösepatrone (1) aus einem zylindrischen Hohlkörper (2) mit zentrisch angeordneten Elektroden (5) und an den Innenwänden dieses Hohlkörpers (2) anliegenden Kontaktelementen (4) besteht und daß die Kontaktelemente (6) unter der Wirkung eines Magnetfeldes im Lichtbogenfall gegen die Elektroden 5 gedrückt werden, wobei dann zwischen den Elektroden (5) ein satter Kurzschluß erzeugt wird.
2. Störlichtbogen-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5) dachförmig abgeschrägt sind und ein zur Mitte keilartig sich verjüngenden Spalt bilden, daß die Kontaktelemente (4) keilartige Stege (7) aufweisen und daß bei Aktivierung der Auslösepatrone (1) die Stege (7) den Spalt (6) füllen.
3. Störlichtbogen-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Mantelflächen des Hohlkörpers (2) zwei gegenüberliegende Halbspulen (8) für die Erzeugung des Magnetfeldes spiegelsymmetrisch angeordnet sind.