EP0350825A2 - Elektrisches Schaltgerät - Google Patents

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EP0350825A2
EP0350825A2 EP89112549A EP89112549A EP0350825A2 EP 0350825 A2 EP0350825 A2 EP 0350825A2 EP 89112549 A EP89112549 A EP 89112549A EP 89112549 A EP89112549 A EP 89112549A EP 0350825 A2 EP0350825 A2 EP 0350825A2
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EP
European Patent Office
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arc
current path
contact point
main
electrical switching
Prior art date
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EP89112549A
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English (en)
French (fr)
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EP0350825B1 (de
EP0350825A3 (de
Inventor
Erhard Runtsch
Klaus Greefe
Dietmar Dymke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AG Germany
ABB AB
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Germany
Asea Brown Boveri AB
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Publication of EP0350825A3 publication Critical patent/EP0350825A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/46—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns
    • H01H9/465—Shunt circuit closed by transferring the arc onto an auxiliary electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/42—Impedances connected with contacts

Definitions

  • a further preferred embodiment of the invention in particular in the case of electrical switching devices for high rated switching powers, provides for the main contact point to be in the form of a double contact point, a first and a second main contact point being connected in series with one another and each interacting with an arc-quenching device.
  • the current limiting device 28 is provided as a dynamically opening contact arrangement in which, as a result of an electrodynamic lifting force resulting from a current conducted in the secondary current path 26, the movable contact piece (not shown here) of the dynamically opening contact arrangement of the current limiting device 28 lifts so far that the desired current limitation is caused by the switching arc that arises results.
  • FIG. 3 shows a switching device 50 which has a main current path 52 with a magnetic release 54 and a thermal release 56.
  • the magnetic release 54 as well as the thermal release 56 are operatively connected to a downstream main contact point 58, which is also arranged in the main current path 52 and is equipped as a double contact point with a first main contact point 581 and a second main contact point 582.
  • the main current path 52 leads from an access terminal 60 to an outgoing terminal 61.
  • the lower arc guide rails 651, 652 each belong to a secondary current path 66, which is formed from a first section 661 and a second section 662.
  • a current limiting device 68 In the first section 661 of the secondary current path 66, which extends from the access terminal 60, there is a current limiting device 68, which is also provided as a dynamically opening contact arrangement.
  • the secondary current path 66 leads from the current limiting device 68 directly to the lower arc guide rail 651 of the arc extinguishing device 621 of the first main contact point 581.
  • the second lower arc guide rail 652, which belongs to the arc extinguishing device 622 of the second main contact point 582, is connected to the second section 662 of the secondary current path 66, which leads to the Output terminal 61 leads.
  • an insulating partition 583 is used, which separates the two brackets 64 from one another.
  • An insulating partition 783 is used for the electrical insulation of the two arc extinguishing devices 821 and 822 and separates the two quenching plate packs 84 from one another.
  • the arc voltage generated here supports the short-circuit current limitation of the arc quenching chambers shown in FIGS. 1 to 4 (22, 42, 621, 622, 821, 822). If the repulsive force falls below the spring force due to the falling current, the movable contact 96 closes again.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät (10, 30, 50, 70), insbesondere einen Selbstschalter, wie z. B. Leitungsschutzschalter oder Motorschutzschalter, mit einem Hauptstrompfad (12, 32, 52, 72) zwischen einer Zugangsklemme (20, 40, 60, 80) und einer Abgangsklemme (21, 41, 61, 81), mit wenigstens einer Hauptkontaktstel­le (18, 38, 58, 78) im Hauptstrompfad (12, 32, 52, 72), die von einem Magnetauslöser (14, 34, 54, 74) und/oder einem thermischen Auslöser (16, 36, 56, 76) beaufschlag­bar ist und mit einer Lichtbogenlöscheinrichtung (22, 42, 62, 82) zusammenarbeitet. Ferner weist das Schaltge­rät einen zum Hauptstrompfad (12, 32, 52, 72) parallel angeordneten Nebenstrompfad (26, 46, 66, 86) auf, der eine Strombegrenzungseinrichtung (28, 48, 68, 88) be­sitzt. Der Nebenstrompfad (26, 46, 66, 86) ist über die Lichtbogenlöscheinrichtung (22, 42, 62, 82) mit dem Hauptstrompfad (12, 32, 52) verbunden und im ungestörten Betrieb stromlos. Erst ein Schaltlichtbogen der geöffne­ten Hauptkontaktstelle (18, 38, 58, 78), der in die Lichtbogenlöscheinrichtung (22, 42, 62, 82) einläuft, schaltet den Nebenstrompfad (26, 46, 66, 86) ein.

Description

  • Die Erfindung betrifft elektrische Schaltgeräte, insbe­sondere Selbstschalter, wie z. B. Sicherungsautomaten, mit einem Hauptstrompfad zwischen einer Zugangs- und ei­ner Abgangsklemme, mit wenigstens einer Hauptkontakt­stelle im Hauptstrompfad, die von einem Magnet- und/oder Thermoauslöser beaufschlagbar ist und mit einer Lichtbo­genlöscheinrichtung zusammenarbeitet, sowie mit einem, dem Hauptstrompfad zugeordneten Nebenstrompfad mit einer Kontaktstelle, die als Strombegrenzungseinrichtung dient.
  • Elektrische Schaltgeräte, insbesondere Selbstschalter, wie Sicherungsautomaten oder Motorschutzschalter, werden hinsichtlich ihrer Kontaktanordnung auf die Beanspru­chung durch einen Maximalstrom ausgelegt. Ein solcher Maximalstrom ist im allgemeinenen ein mit der Schalt­nennleistung des Schaltgerätes in Zusammenhang stehender voraussichtlicher Kurzschlußstrom, der vom Schaltgerät noch sicher beherrschbar sein muß. Demgemäß wird die Di­mensionierung der Schalterbauteile im wesentlichen durch die hieraus resultierende Belastung bestimmt, wobei ins­besondere die thermische Belastung durch den Schalt­lichtbogen zu beachten ist.
  • Eine bewährte Maßnahme, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 30 30 429 bekannt geworden ist, besteht darin, den bei Betätigung der Kontaktanordnung entstehenden Schalt­lichtbogen in eine Lichtbogenlöscheinrichtung kommutie­ren zu lassen und dort möglichst schnell zum Erlöschen zu bringen. Dabei wirkt der Lichtbogen strombegrenzend.
  • Zur Unterstützung der Lichtbogenbewegung in die Lösch­einrichtung können weitere Maßnahmen, wie magnetische Blasfelder, die von Magnetspulen oder Leiterschleifen herrühren und den Lichtbogen beaufschlagen, vorgesehen sein.
  • Um das Kurzschlußschaltvermögen eines Motorschutzschal­ters oder eines Leistungsschalters zu verbessern ist es üblich, dynamisch öffnende Kontaktanordnungen in Reihe vor diese Schalter zu installieren, was den Nachteil ei­ner erhöhten Verlustleistung im Nennbetrieb beinhaltet.
  • Ausgehend vom zuvor erläuterten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Schaltgerät der eingangs ge­nannten Art anzugeben, dessen Verlustleistung im unge­störten Betrieb möglichst gering ist, aber trotzdem eine Erhöhung des Kurzschlußschaltvermögens zu erreichen. Da­bei soll durch einfache Gestaltung unter weitgehender Verwendung herkömmlicher Schalterbauteile auf kostengün­stige Herstellbarkeit geachtet werden.
  • Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge­kennzeichnet, daß der Nebenstrompfad über die Lichtbo­genlöscheinrichtung mit dem Hauptstrompfad verbunden und im ungestörten Betrieb stromlos ist und erst durch einen Schaltlichtbogen der geöffneten Hauptkontaktstelle, der in die Lichtbogenlöscheinrichtung kommutiert, einge­schaltet ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Nebenstrompfad gegenüber dem Hauptstrompfad nie­derohmig ausgelegt ist, wobei sein elektrischer Innenwi­derstand höchstens 1/10 des Widerstandes des Hauptstrom­pfades beträgt.
  • Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Strom­begrenzungseinrichtung im Nebenstrompfad durch eine in­folge Stromdurchfluß dynamisch öffnende Kontaktanordnung gebildet ist.
  • Eine bevorzugte Anordnung der Strombegrenzungseinrich­tung sieht vor, daß diese zwischen der Zugangsklemme und der Lichtbogenlöscheinrichtung im Nebenstrompfad ange­ordnet ist.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des er­findungsgemäßen Schaltgerätes ist vorgesehen, die Strom­begrenzungseinrichtung zwischen der Lichtbogenlöschein­richtung und der Abgangsklemme anzuordnen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ins­besondere bei elektrischen Schaltgeräten für hohe Nenn­schaltleistungen sieht vor, die Hauptkontaktstelle als Doppelkontaktstelle auszubilden, wobei eine erste und eine zweite Hauptkontaktstelle miteinander in Reihe ge­schaltet sind und jeweils mit einer Lichtbogenlöschein­richtung zusammenwirken.
  • Entsprechend der Erfindung ist dabei vorgesehen, die Strombegrenzungseinrichtung im Nebenstrompfad wiederum entweder zwischen der Zugangsklemme und der Lichtbogen­löscheinrichtung der ersten Hauptkontaktstelle oder der Lichtbogenlöscheinrichtung der zweiten Hauptkontaktstel­le und der Abgangsklemme anzuordnen.
  • Abhängig von den räumlichen Gegebenheiten des erfin­dungsgemäßen Schaltgerätes kann es allerdings auch vor­teilhaft sein, die Strombegrenzungseinrichtung im Neben­strompfad zwischen den beiden Lichtbogenlöscheinrichtun­gen vorzusehen.
  • Ein wesentlicher Vorteil der vorstehend beschriebenen erfindungsdamäßen Ausgestaltung besteht darin, daß der Nebenstrompfad erst dann eingeschaltet ist, wenn der Hauptstrompfad durch Öffnung der Hauptkontaktstelle un­terbrochen ist. Der beim Öffnen der Hauptkontaktstelle entstehende Schaltlichtbogen kommutiert dabei in die Lichtbogenlöscheinrichtung, wodurch wiederum der Neben­strompfad eine leitende Verbindung mit dem Hauptstrom­pfad erhält und der Strom in den Nebenstrompfad kommu­tiert. Die Lichtbogenlöscheinrichtung ist dabei bevor­zugt aus einzelnen übereinandergestapelten Lichtbogen­löschblechen gebildet, zwischen denen Einzellichtbogen zünden. Der Spannungsfall an den Einzellichtbögen führt hierbei zu einer Strombegrenzung zusätzlich zu der der Strombegrenzungseinrichtung im Nebenstrompfad.
  • Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­findung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs­beispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal­tung und besondere Vorteile der Erfindung naher erläu­tert und beschrieben werden.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 Prinzipschaltbild eines Schaltgerätes mit Strombegrenzungseinrichtung im Nebenstrompfad zwischen Zugangsklemme und Lichtbogenlöschein­richtung,
    • Figur 2 Prinzipschaltbild eines Schaltgerätes mit Strombegrenzungseinrichtung zwischen Lichtbo­genlöscheinrichtung und Abgangsklemme,
    • Figur 3 Prinzipschaltbild eines Schaltgerätes mit Dop­pelunterbrechung und Strombegrenzungseinrich­tung zwischen Zugangsklemme und Lichtbogenlö­scheinrichtung der ersten Hauptkontaktstelle,
    • Figur 4 Prinzipschaltbild eines Schaltgerätes mit Dop­pelunterbrechung und Strombegrenzungseinrich­tung zwischen den Lichtbogenlöscheinrichtungen der Hauptkontakte,
    • Figur 5 Aufbau einer Strombegrenzungseinrichtung.
  • In Figur 1 ist das Prinzipschaltbild eines elektrischen Schaltgerätes 10 wiedergegeben, das einen Hauptstrompfad 12 mit einem Magnetauslöser 14, einem Thermoauslöser 16 und einer Hauptkontaktstelle 18 aufweist. Der Haupt­strompfad 12 geht aus von einer Zugangsklemme 20 und endet an einer Abgangsklemme 21. Die Hauptkontaktstelle 18 besitzt ein bewegliches Kontaktstück 17 und ein fe­stes Kontaktstück 19, welches mit einer zu einer Licht­bogenlöscheinrichtung 22 gehörenden Lichtbogenleitschie­ne 23 verbunden ist. Die Lichtbogenlöscheinrichtung 22 ist aus einzelnen übereinandergestapelten Lichtbogen­löschblechen 24 gebildet, die zur Hauptkontaktstelle hin von der Lichtbogenleitschiene 23 und auf der gegenüber­liegenden Seite von einer zweiten Lichtbogenleitschiene 25 begrenzt sind.
  • Die zweite Lichtbogenleitschiene 25 ist Teil eines von der Zugangsklemme 20 abgehenden Nebenstrompfades 26, der zwischen der zweiten Lichtbogenleitschiene 25 und der Zugangsklemme eine Strombegrenzungseinrichtung 28 auf­weist.
  • Die Strombegrenzungseinrichtung 28 ist dabei als dyna­misch öffnende Kontaktanordnung vorgesehen, bei der in­folge eines in den Nebenstrompfad 26 geleiteten Stromes entstehende elektrodynamische Abhebekräfte das hier nicht näher gezeigte bewegliche Kontaktstück der dyna­misch öffnenden Kontaktanordnung der Strombegrenzungs­einrichtung 28 soweit abhebt, daß durch den dabei ent­stehenden Schaltlichtbogen die gewünschte Strombegren­zung resultiert.
  • Bei dem in Figur 1 dargestellten Schaltungszustand des Schaltgerätes 10 findet der Stromfluß nur über den Hauptstrompfad 12 statt, da die Hauptkontaktstelle 18 geschlossen ist. Der Nebenstrompfad 26 ist demgemäß stromlos. Dieser Schaltungszustand entspricht dem unge­störten, bestimmungsgemäßen Betrieb, d. h. dem Normalbe­trieb des Schaltgerätes 10.
  • Erst bei Unterbrechung des Hauptstrompfades 12 durch Öffnen der Hauptkontaktstelle 18 wird durch den beim Ab­heben des beweglichen Kontaktstückes 17 vom festen Kon­taktstück 19 entstehenden Schaltlichtbogen, der in die Lichtbogenlöscheinrichtung 22 kommutiert, der Neben­strompfad 26 eingeschaltet. Hierdurch wird der Haupt­strompfad zwischen der Zugangsklemme 20 und dem bewegli­chen Kontaktstück 17 stromlos, da der Strom vom Haupt­strompfad 12 auf den Nebenstrompfad 26 kommutiert und über die Lichtbogenlöscheinrichtung bzw. die darin zwi­schen den Löschblechen 24 trennenden Einzellichtbögen mit dem festen Kontaktstück 19 elektrisch leitend ver­bunden ist, welches an die Abgangsklemme 21 anschließt.
  • Mit der Einschaltung des Nebenstrompfades 26 sind demge­mäß auch die im Hauptstrompfad 12 angeordneten Magnet­auslöser 14 und thermischer Auslöser 16 stromlos, d. h. die aufnehmbare Schaltleistung für den hier beschriebe­nen Kurzschlußfall wird durch die Lichtbogenspannung be­stimmt, die in der Strombegrenzungseinrichtung 28 sowie der Lichtbogenlöscheinrichtung 22 erzeugt wird.
  • Figur 2 zeigt ein elektrisches Schaltgerät 30, das einen Hauptstrompfad 32 mit einem Magnetauslöser 34, einem thermischen Auslöser 36 und einer Hauptkontaktstelle 38 aufweist. Der Hauptstrompfad 32 geht aus von einer Zu­gangsklemme 40 und führt zu einer Abgangsklemme 41. Im Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Anordnung schließt bei dem in Figur 2 gezeigten elektrischen Schaltgerät 30 die Zugangsklemme 40 unmittelbar an die Hauptkontaktstelle 38 an, welche ebenfalls ein bewegli­ches Kontaktstück 37 und ein festes Kontaktstück 39 be­sitzt. Das feste Kontaktstück 39 ist jedoch im Unter­schied der aus Figur 1 bekannten Anordnung nicht galva­nisch leitend mit einer zugeordneten Lichtbogenlöschein­richtung 42 verbunden sondern einer hierzu gehörigen Lichtbogenleitschiene 43 lediglich benachbart, so daß ein beim Öffnen der Hauptkontaktstelle 38 zwischen dem abhebenden beweglichen Kontaktstück 37 und dem festen Kontaktstück 39 entstehender Schaltlichtbogen zunächst auf die Lichtbogenleitschiene 43 kommutiert und von dort in die aus einzelnen Lichtbogenlöschblechen 44 gebildete Lichtbogenlöscheinrichtung 42. Die der ersten Lichtbo­genleitschiene 43 gegenüberliegende Seite ist von einer zweiten Lichtbogenleitschiene 45 begrenzt, die Teil ei­nes Nebenstromprades 46 ist, der ebenfalls von der Zu- gangsklemme 40 abgeht und hierbei einen ersten Zweig 461 bildet. Ein zweiter Zweig 462 des Nebenstrompfades 46, der eine Strombegrenzungseinrichtung 48 aufweist und mit der Abgangsklemme 41 verbunden ist, schließt an die er­ste Lichtbogenleitschiene 43 an und bildet so über die Lichtbogenlöscheinrichtung 42 einen Strompfad, der im ungestörten bestimmungsgemäßen Betrieb stromlos ist.
  • Erst im zuvor erläuterten Auslösefall, wenn beispiels­weise ein Kurzschlußstrom zur Öffnung der Hauptkontakt­stelle 38 führt, wird durch den dabei verursachten Schaltlichtbogen, der in die Lichtbogenlöscheinrichtung 42 kommutiert, der Nebenstrompfad 46 eingeschaltet, so daß der Strom von dem Hauptstrompfad 32 auf den Neben­strompfad 46 kommutiert und die Auslöseglieder 34, 36 im Hauptstrompfad 32 stromlos sind.
  • Auch mit dieser beispielhaft gezeigten Schaltungsanord­nung wird die Verlustleistung des Schalters im Nennbe­trieb gering gehalten und trotzdem wird im Kurzschluß­fall ein hohes Schaltvermögen erreicht.
  • In Figur 3 ist ein Schaltgerät 50 gezeigt, das einen Hauptstrompfad 52 mit einem Magnetauslöser 54 und einem thermischen Auslöser 56 aufweist. Der Magnetauslöser 54 wie auch der thermische Auslöser 56 stehen in Wirkver­bindung mit einer ebenfalls im Hauptstrompfad 52 ange­ordneten aber nachgeschalteten Hauptkontaktstelle 58, die als Doppelkontaktstelle mit einer ersten Hauptkon­taktstelle 581 und einer zweiten Hauptkontaktstelle 582 ausgerüstet ist. Auch hier führt der Hauptstrompfad 52 von einer Zugangsklemme 60 zu einer Abgangsklemme 61.
  • Die beiden zur Hauptkontaktstelle 58 gehörigen Kontakt­stellen 581, 582 arbeiten jeweils mit einer Lichtbogen­löscheinrichtung 621, 622 zusammen, die aus einzelnen Lichtbogenlöschblechen 64 gebildet sind, welche jeweils von oberen Lichtbogenleitschienen 631, 632 und unteren Lichtbogenleitschienen 651, 652 begrenzt sind. Die obe­ren Lichtbogenleitschienen 631, 632 sind mit jeweils mit einem festen Kontaktstück 591, 592 der zugeordneten Hauptkontaktstellen 581, 582 leitend verbunden, die ih­rerseits wiederum über einen Verbindungsleiter 523 mit­einander in Reihe geschaltet sind.
  • Die unteren Lichtbogenleitschienen 651, 652 gehören je­weils zu einem Nebenstrompfad 66, der aus einem ersten Abschnitt 661 und einem zweiten Abschnitt 662 gebildet ist. Im ersten Abschnitt 661 des Nebenstrompfades 66, der von der Zugangsklemme 60 abgeht, befindet sich eine Strombegrenzungseinrichtung 68, die ebenfalls als dyna­misch öffnende Kontaktanordnung vorgesehen ist. Von der Strombegrenzungseinrichtung 68 führt der Nebenstrompfad 66 direkt zur unteren Lichtbogenleitschiene 651 der Lichtbogenlöscheinrichtung 621 der ersten Hauptkontakt­stelle 581. Die zweite untere Lichtbogenleitschiene 652, die zur Lichtbogenlöscheinrichtung 622 der zweiten Hauptkontaktstelle 582 gehört, ist mit dem zweiten Ab­schnitt 662 des Nebenstrompfades 66 verbunden, der zur Abgangsklemme 61 führt. Zur elektrischen Isolierung der beiden Lichtbogenlöscheinrichtungen 621 und 622 dient eine Isoliertrennwand 583, die die beiden Loschblechpa­kete 64 gegeneinander abtrennt.
  • Im Kurzschlußfall, wenn die Hauptkontaktstelle 58 durch Ansprechen des Magnetauslösers 54 geöffnet ist, kommu­tiert der zwischen dem beweglichen Kontaktstück 571 der ersten Hauptkontaktstelle 581 und deren festen Kontakt­stück 591 gezündete Lichtbogen in die zugeordnete Licht­bogenlöscheinrichtung 621, wodurch der Strom, von der Zugangsklemme 60 ausgehend, in den Nebenstrompfad 66 kommutiert. Über den Verbindungsleiter 523 ist die Lichtbogenlöscheinrichtung 621 der ersten Hauptkontakt­stelle 581 mit der Lichtbogenlöscheinrichtung 622 der zweiten Hauptkontaktstelle 582 verbunden, wobei auch hier der beim Öffnen der zweiten Hauptkontaktstelle 582 gezündete Schaltlichtbogen vom abhebenden beweglichen Kontaktstück 572 in die Lichtbogenlöscheinrichtung 622 kommutiert. Auf diese Weise ist der Nebenstrompfad 66 mit seinen beiden Teilabschnitten 661, 662 stromführend, wahrend der Hauptstrompfad 52 mit seinen beiden Teilab­schnitten 521, 522 stromlos ist.
  • Auch hier gilt wiederum wie bei den zuvor erläuterten Beispielen, daß die Verlustleistung so durch die gezeig­te Schaltungsanordnung im Nennbetrieb gering ist aber trotzdem im Kurzschlußfall ein hohes Schaltvermögen er­reicht wird.
  • In Figur 4 ist ein Schaltgerät 70 gezeigt, das einen Hauptstrompfad 72, bestehend aus den Teilabschnitten 721 bzw. 722, mit einem Magnetauslöser 74 und einem thermi­schen Auslöser 76 aufweist. Der Magnetauslöser 74 wie auch der thermische Auslöser 76 stehen in Wirkverbindung mit einer ebenfalls im Hauptstrompfad 72 angeordneten Hauptkontaktstelle 78, die als Doppelkontaktstelle mit einer ersten Hauptkontaktstelle 781 und einer zweiten Hauptkontaktstelle 782 ausgerüstet ist. Auch hier führt der Hauptstrompfad 72 von einer Zugangsklemme 80 zu ei­ner Abgangsklemme 81.
  • Die beiden zur Hauptkontaktstelle 78 gehörigen Kontakt­stellen 781, 782 arbeiten jeweils mit einer Lichtbogen­löscheinrichtung 821, 822 zusammen, die aus einzelnen Lichtbogenlöschblechen 84 gebildet sind, welche jeweils von oberen Lichtbogenleitschienen 831, 832 und unteren Lichtbogenleitschienen 851, 852 begrenzt sind. Die obe­ren Lichtbogenleitschienen 831, 832 sind über die Teil­abschnitte 863 und 864 des Nebenstrompfades 86, sowie die Strombegrenzungseinrichtung 88 leitend verbunden. Die unteren Leitschienen 851, 852 sind über die Teilab­schnitte 861 und 862 des Nebenstrompfades 86 mit der Zu­gangsklemme 80 bzw. dem Teilabschnitt 722 des Haupt­strompfades verbunden. Die Verbindung der Teilabschnitte 721 und 722 wird über die bewegliche Kontaktbrücke 77 hergestellt, deren Teilabschnitte 771, 772 mit den Fest­kontaktstücken 791 bzw. 792 in Verbindung stehen.
  • Zur elektrischen Isolierung der beiden Lichtbogenlösch­einrichtunge 821 und 822 dient eine Isoliertrennwand 783, die die beiden Löschblechpakete 84 gegeneinander abtrennt.
  • Im Kurzschlußfall, wenn die Hauptkontaktstelle 78 durch Ansprechen des Magnetauslösers 74 geöffnet wird, kommu­tiert der zwischen dem Teilstück 771 der beweglichen Kontaktbrücke 77 und dem festen Kontaktstück 791 entste­hende Lichtbogen in die zugeordnete Lichtbogenlöschein­richtung 821, wodurch der Strom, von der Zugangsklemme 80 ausgehend, in den Teilabschnitt 861 des Nebenstrom­pfades 86 kommutiert. Über die Teilabschnitte 863, 864 sowie über die Strombegrenzungseinrichtung 88 ist die Verbindung zur Lichtbogenlöscheinrichtung 822 herge­stellt, in die der beim Abheben des Teilstückes 772 der Kontaktbrücke 77 vom Festkontakt 792 entstehende Licht­bogen kommutiert.
  • Somit ist der Nebenstrompfad 86 mit seinen Teilabschnit­ten 861, 862, 863, 864 sowie der Teilabschnitt 722 des Hauptstrompfades 72 stromführend, während der Teilab­schnitt 721 stromlos ist.
  • Die in Figur 5 dargestellte Kontaktanordnung 28 ent­spricht der in Figur als "black box" gezeigten Strombe­grenzungseinrichtung 28. Sie besitzt zugangsseitig eine elektrische Anschlußvorrichtung 90, an die sich eine elektrisch leitende Haltevorrichtung 92 angliedert, wel­che als Lagerstützpunkt für eine Achse 94 dient. Auf dieser Achse 94 ist ein beweglicher Kontakt96 gelagert, wobei die elektrische Verbindung zur Haltevorrichtung 92 über eine Litze 96 erfolgt. Der bewegliche Kontakt 96 bildet mit einem Festkontakt 97, der sich auf einem Lei­terstück 100 zwischen seinen Teilabschnitten 101 und 102 befindet, eine elektrische Verbindung, wobei die Kon­taktkraft durch eine Feder 104 erzeugt wird. Das Teil­stück 101 des Leiters 100 verläuft parallel und in ge­ringem Abstand zum beweglichen Kontakt 96, so daß es zu einem elektrodynamischen Abstoßen des beweglichen Kon­taktes 96 kommt, sobald die Haltekraft der Feder 104 bei einem bestimmten Strom überschritten wird.
  • Der Teilabschnitt 102 des Leiters 100 bildet die Leit­schiene für eine Lichtbogenlöschkammer 110, die aus den Löschblechen 112 aufgebaut ist. Abgangsseitig befindet sich an dem Leiter 100 die elektrische Anschlußvorrich­tung 106.
  • Der beim Abheben des beweglichen Kontaktes 96 vom Fest­kontakt 97 entstehende Lichtbogen läuft in die aus ca. 5 bis 6 Löschblechen bestehende Lichtbogenlöschkammer 110 ein. Die hier erzeugte Lichtbogenspannung unterstützt die Kurzschlußstrombegrenzung der in Figur 1 bis 4 dar­gestellten Lichtbogenlöschkammern (22, 42, 621, 622, 821, 822). Sinkt die abstoßende Kraft aufgrund des fal­lenden Stromes unter die Federkraft, fällt der bewegli­che Kontakt 96 wieder zu.

Claims (15)

1. Elektrisches Schaltgerät (10, 30, 50, 70), ins­besondere Selbstschalter wie Leitungsschutzschalter oder Motorschutzschalter, mit einem Hauptstrompfad (12, 32, 52, 72) zwischen einer Zugangsklemme (20, 40, 60, 80) und einer Abgangsklemme (21, 41, 61, 81), mit wenigstens einer Hauptkontaktstelle (18, 38, 58, 78) im Hauptstrom­pfad (12, 32, 52, 72), die von einem Magnetauslöser (14, 34, 54, 75) und/oder Thermoauslöser (16, 36, 56, 76) beaufschlagbar ist und mit einer Lichtbogenlöscheinrich­tung (22, 42, 62, 82) zusammenarbeitet, sowie mit einem zum Hauptstrompfad (12, 32, 52, 72) parallel angeordne­tem Nebenstrompfad (26, 46, 66, 86) mit einer Strombe­grenzungseinrichtung (28, 48, 68, 88), der einen Teil des Hauptstrompfad (12, 32, 52, 72) zwischen der Zu­gangsklemme (20, 40, 60, 80) und der Abgangsklemme (21, 41, 61, 81) überbrückt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstrompfad (26, 46, 66, 86) über die Lichtbogenlö­scheinrichtung (22, 42, 62, 82) mit dem Hauptstrompfad (12, 32, 52, 72) verbunden ist und im ungestörten Be­trieb stromlos ist und daß ein Schaltlichtbogen der ge­öffneten Hauptkontaktstelle (18, 38, 58, 78), der in die Lichtbogenlöscheinrichtung (22, 42, 62, 82) kommutiert, den Nebenstrompfad (26, 46, 66, 86) einschaltet.
2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, da­durch gekennzeichnet, daß der Nebenstrompfad (26, 46, 66, 86) niederohmig ausgelegt ist gegenüber dem Haupt­strompfad (12, 32, 52, 72).
3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 2, da­durch gekennzeichnet, daß der elektrische Innenwider­stand des Nebenstrompfades (26, 46, 66, 86) höchstens 1/10 des Widerstandes des Hauptstrompfades (12, 32, 52, 72) beträgt.
4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorheri­gen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombe­grenzungseinrichtung (28, 48, 68, 88) im Nebenstrompfad (26, 46, 66) als Unterbrechungsstelle mit einer bei Stromdurchfluß dynamisch öffnenden Kontaktanordnung aus­gebildet ist, deren Schaltlichtbogen eine Strombegren­zung hervorruft.
5. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 4, da­durch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungseinrich­tung (28) im Nebenstrompfad (26) zwischen der Zugangs­klemme (28) und der Lichtbogenlöscheinrichtung (22) an­geordnet ist.
6. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5, da­durch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungseinrich­tung (28) mit einer Lichtbogenleitschiene (25) verbunden ist, die zur Lichtbogenlöscheinrichtung (22) gehört und einer mit dem festen Kontaktstück (19) der Hauptkontakt­stelle (18) verbundenen ersten Lichtbogenleitschiene (23) gegenüberliegt.
7. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 4, da­durch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungseinrich­tung (48) zwischen der mit ihr in Reihe geschalteten Lichtbogenlöscheinrichtung (42) und der Abgangsklemme (41) im Nebenstrompfad (46) angeordnet ist.
8. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 7, da­durch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungseinrich­tung (48) mit einer oberen Lichtbogenleitschiene (43) der Lichtbogenlöscheinrichtung (42) verbunden ist, auf welche ein von der Hauptkontaktstelle (38) herrührender Schaltlichtbogen kommutiert, und über in der Lichtbogen­löscheinrichtung (42) brennende Einzellichtbögen verbun­den ist mit einer unteren Lichtbogenleitschiene (45), die ihrerseits mit der Zugangsklemme (40) verbunden ist.
9. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 4, da­durch gekennzeichnet, daß die im Hauptstrompfad (52) angeordnete Hauptkontaktstell (58) als Doppelkontakt­stelle ausgebildet ist mit zwei voneinander getrennten Lichtbogenlöscheinrichtungen (621, 622), über welche ei­ne Verbindung mit dem eine Strombegrenzungseinrichtung (68) aufweisenden Nebenstrompfad (66) herstellbar ist.
10. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 9, da­durch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungseinrich­tung (68) in einem ersten Teilabschnitt (661) des Neben­strompfades (66) angeordnet ist, der von der Zugangs­klemme (60) zur Lichtbogenlöscheinrichtung (621) der er­sten Kontaktstelle (581) der Hauptkontaktstelle (58) ge­führt ist, wobei zur Verbindung mit der zweiten Kontakt­stelle (582) der Hauptkontaktstelle (58) ein Verbin­dungsleiter (523) vorgesehen ist, der sowohl die Fest­kontaktstücke (591, 592) der beiden Kontaktstelle (581, 582) der Hauptkontaktstelle (58) als auch die damit ver­bundenen oberen Leitschienen (631, 632) der zugeordneten Lichtbogenlöscheinrichtungen (621, 622) verbindet und daß ein zweiter Teilabschnitt (662) des Nebenstrompfades (66) mit der unteren Lichtbogenleitschiene (652) der der zweiten Kontaktstelle (582) zugeordneten Lichtbogenlö­scheinrichtung (622) verbunden ist.
11. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 4, da­durch gekennzeichnet, daß die im Hauptstrompfad (72) an­geordnete Hauptkontaktstelle (78) als Doppelkontaktstel­le ausgebildet ist mit zwei voneinander getrennten Lichtbogenlöscheinrichtungen (821, 822), die über die Teilabschnitte (863, 864) des Nebenstrompfades (86) und die Strombegrenzungseinrichtung (88) leitend verbunden sind.
12. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 11, da­durch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungseinrich­tung (88) sich im Nebenstompfad (86) befindet, dessen erster Teilabschnitt (861) die Zugangsklemme (80) mit der unteren Leitschiene (851) der der ersten Kontakt­stelle (781) zugeordneten Lichtbogenlöscheinrichtung (821) verbindet, daß die Verbindung ihrer oberen Leit­schiene (831) mit der oberen Leitschiene (832) der der zweiten Kontaktstelle (782) zugeordneten Lichtbogen­löscheinrichtung (822) über die Teilabschnitte (863, 864) des Nebenstrompfades (86) sowie über die Strombe­grenzungseinrichtung (88) vorgesehen ist und daß ein zweiter Teilabschnitt (862) des Nebenstrompfades (86) mit der unteren Lichtbogenleitschiene (852) der der zweiten Kontaktstelle (782) zugeordneten Lichtbogen­löscheinrichtung (822) verbunden ist.
13. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hauptkontakt­stelle (58, 78) zugeordneten Lichtbogenlöscheinrichtun­gen (621, 622, 821, 822) durch eine Isoliertrennwand (583, 783) gegeneinander isoliert sind.
14. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorhe­rigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom­begrenzungseinrichtung (28, 48, 78, 98) als lichtbogen­feste Kontaktanordnung ausgebildet ist, deren bewegli­ches Kontaktstück (96) gegen die Kraft einer Schließfe­der (104) beim Stromdurchfluß entsprechender Stärke dy­namisch öffnet, wobei der entstehende Lichtbogen in eine zugeordnete Lichtbogenlöschkammer (110) einläuft.
15. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 14, da­durch gekennzeichnet, daß das feste Kontaktstück (97) der Strombegrenzungseinrichtung (28) von einer Leiter­schleife (100) gebildet ist, die zumindest teilweise pa­rallel zum beweglichen Kontaktstück (96) geführt ist.
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