EP0360367B1 - Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Wandteil zur Ableitung von Schaltgasen - Google Patents

Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Wandteil zur Ableitung von Schaltgasen Download PDF

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EP0360367B1
EP0360367B1 EP89250036A EP89250036A EP0360367B1 EP 0360367 B1 EP0360367 B1 EP 0360367B1 EP 89250036 A EP89250036 A EP 89250036A EP 89250036 A EP89250036 A EP 89250036A EP 0360367 B1 EP0360367 B1 EP 0360367B1
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circuit breaker
housing
low
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voltage power
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David A. Leone
W. Dale Robbins
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Siemens AG
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    • 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
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes

Definitions

  • the invention relates to a low-voltage circuit breaker with a molded plastic housing having two housing parts butt-jointed along a joint, with fixed and movable switching contacts and with a drive device for opening and closing the switch contacts, and with a wall part inserted on the joint between the housing parts for separating the drive device from the switching contacts, the partition having at least one passage opening for a coupling member for connecting the switching contacts to the drive device.
  • a circuit breaker of this type is known from US-A-2 989 604.
  • An outlet channel for switching gases is not provided because the switching gases are deliberately intended to remain within the switch housing. However, this is associated with a sharp increase in the pressure in the switch housing. It also requires the switching gases to spread in the direction of the flexible current band on the contact lever in order to protect the current band against damage from high temperatures. Obviously, such protection is all the more difficult to implement, the greater the switching capacity of a circuit breaker and thus the larger the quantity of switching gases and the higher their temperature.
  • the removal of the hot ionized gases formed in particular in the interruption of high fault currents in a circuit breaker is essential for the reliable functioning of the circuit breaker.
  • the ionized gas in multipole circuit breakers can reduce the probability due to its low dielectric strength of a flashover between the neighboring poles of the circuit breaker.
  • the switching gases can give rise to a flashover between the switching contacts of the circuit breaker and the associated drive device.
  • the invention is based on the object of limiting the propagation of switching gases inside the circuit breaker in the direction of the drive device and adjacent poles. Furthermore, the removal of the switching gases from the housing of the circuit breaker to the outside is to be simplified.
  • the pressure rise in the housing of the circuit breaker is limited because channels leading to the outside are provided, which is known per se. Due to the fact that the discharge channels are arranged in the partition, the pressure at the passage openings for the coupling members to the switching contacts is reduced particularly effectively. The risk of damage or contamination of drive and insulating parts is therefore correspondingly low.
  • Figure 1 is a perspective view of the housing of a low voltage circuit breaker.
  • Figure 2 is a front perspective view of a channeled partition.
  • FIG. 3 shows the partition according to FIG. 2 with the opposite viewing direction.
  • FIG. 4 shows a section through the housing according to FIG. 1 with the partition wall inserted.
  • FIG. 1 shows an insulating molded-material housing 10 which has two housing parts 12 and 14.
  • the housing parts 12 and 14 abut along a parting line 16 and are in this position by suitable fastening means, for. B. bolts, which are inserted into openings 18 of the housing part 12.
  • the threaded parts of the bolts extend into corresponding threaded openings in the housing part 14.
  • the same arrangement as that shown on the side of the housing parts 12 and 14 shown in FIG. 1 is present the opposite, hidden side of the molding material housing 10.
  • a partition 20 is inserted between the housing parts 12 and 14, which is shown in two views in FIGS. 2 and 3.
  • the partition 20 has undercut end webs 22, which are received in correspondingly shaped recesses in the contact surfaces of the housing parts 12 and 14, as shown in FIG. 4.
  • the recesses are set back relative to the outer surfaces of the molded-material housing 10, so that when the housing according to FIG. 1 is viewed, the end webs 22 are covered. Due to the undercut shape of the end webs 22, the partition 20 contributes to the mutual alignment of the side walls of the housing parts 12 and 14 and to their stiffening with respect to the internal overpressure which arises during switching.
  • the partition 20 has a wall region 24, on which holes 26 are provided for receiving fastening parts, which are used for aligning and fastening the partition 20 to the housing part 14.
  • the wall region 24 also contains a recess 28 in the region of the end webs 22, which contribute to the alignment of the partition 20 between the housing parts 12 and 14.
  • further holes 26 are provided in the wall area 24, which are located between two parallel webs 30 in each case.
  • the webs interact with phase partitions of the housing part 14, not shown. The steps between the webs 30 and the phase partitions interacting with them additionally improve the insulation between the adjacent poles of the circuit breaker.
  • inclined wall areas 36 and laterally delimiting wall areas 34 which terminate with the webs 30, are provided to form drain channels 32.
  • the discharge channels 32 along a path designated by C the outflow of Enable switching gases that are formed in the space A provided for the switching contacts in the molded plastic housing 10.
  • the adjoining space B which is separated from the housing space A by the partition 20, is provided for the drive device for the switching contacts in the housing space A.
  • two openings 40 are provided in the partition 20 according to FIG. 3, which are flanked by projections 44 on the opposite side of the partition 20 shown in FIG are arranged approximately at right angles to the wall area 24 and have the task of shielding the coupling members extending through the openings 40.
  • the exhaust ducts 32 are provided with metal grids 42.
  • the grids 42 contribute to further cooling and ionization and thus to a reduction in the energy contained in the switching gases.

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  • Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Description

    Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Wandteil zur Ableitung von Schaltgasen
  • Die Erfindung betrifft einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem zwei entlang einer Teilfuge aneinanderstoßend verbundene Gehäuseteile aufweisenden Formstoffgehäuse, mit feststehenden und bewegbaren Schaltkontakten und mit einer Antriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen der Schaltkontakte sowie mit einem an der Teilfuge zwischen die Gehäuseteile eingefügten Wandteil zur Abtrennung der Antriebsvorrichtung von den Schaltkontakten, wobei die Trennwand wenigstens eine Durchtrittsöffnung für ein Kupplungsorgan zur Verbindung der Schaltkontakte mit der Antriebsvorrichtung aufweist.
  • Ein Leistungsschalter dieser Art ist durch die US-A-2 989 604 bekannt geworden. Ein Auslaßkanal für Schaltgase ist nicht vorgesehen, weil der Verbleib der Schaltgase innerhalb des Schaltergehäuses bewußt angestrebt wird. Dies ist allerdings mit einem starken Anstieg des Druckes im Schaltergehäuse verbunden. Auch erfordert es die Ausbreitung der Schaltgase in Richtung des biegsamen Strombandes an dem Kontakthebel, das Stromband gegen eine Beschädigung durch hohe Temperaturen zu schützen. Offensichtlich ist ein solcher Schutz umso schwieriger zu verwirklichen, je größer die Schaltleistung eines Leistungsschalters und damit je größer die Menge der Schaltgase und je höher ihre Temperatur ist.
  • Die Abführung der insbesondere bei der Unterbrechung von hohen Fehlerströmen in einem Leistungsschalter gebildeten heißen ionisierten Gase ist für die zuverlässige Funktion des Leistungsschalters wesentlich. Insbesondere kann das ionisierte Gas bei mehrpoligen Leistungsschaltern aufgrund seiner geringen dielektrischen Festigkeit die Wahrscheinlichkeit eines Überschlages zwischen den benachbarten Polen des Leistungsschalters vergrößern. Ebenso können die Schaltgase Anlaß eines Überschlages zwischen den Schaltkontakten des Leistungsschalters und der zugehörigen Antriebsvorrichtung Anlaß geben. Für den sicheren Betrieb eines Leistungsschalters ist es daher wichtig, daß eine Ausbreitung der Schaltgase aus dem die Schaltkontakte enthaltenden Raum sowohl in Richtung der Antriebsvorrichtung als auch in Richtung benachbarter Pole des Leistungsschalters möglichst eingeschränkt wird.
  • Der Erfindung liegt ausgehend von den vorstehend beschriebenen Problemen die Aufgabe zugrunde, die Ausbreitung von Schaltgasen im Inneren des Leistungsschalters in Richtung der Antriebsvorrichtung und benachbarter Pole zu begrenzen. Ferner soll die Abführung der Schaltgase aus dem Gehäuse des Leistungsschalters nach außen vereinfacht werden.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Leistungsschalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Trennwand Abzugskanäle zur Führung von Schaltgasen ins Freie aufweist und in den Kanälen Mittel zur Kühlung der Schaltgase angeordnet sind.
  • Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Druckanstieg in dem Gehäuse des Leistungsschalters begrenzt wird, weil nach außen führende Kanäle vorgesehen sind, was an sich bekannt ist. Dadurch, daß die Abzugskanäle in der Trennwand angeordnet sind, vermindert sich jedoch der Druck an den Durchtrittsöffnungen für die Kupplungsorgane zu den Schaltkontakten besonders wirksam. Die Gefahr einer Beschädigung oder Verschmutzung von Antriebs- und Isolierteilen ist daher entsprechend gering.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht des Gehäuses eines Niederspannungs-Leistungsschalters.
  • Die Figur 2 ist eine perspektivische Vorderansicht einer mit Kanälen versehenen Trennwand.
  • In der Figur 3 ist die Trennwand gemäß der Figur 2 mit entgegengesetzter Blickrichtung gezeigt.
  • In der Figur 4 ist ein Schnitt durch das Gehäuse gemäß der Figur 1 mit eingesetzter Trennwand gezeigt.
  • In der Figur 1 ist ein isolierendes Formstoffgehäuse 10 gezeigt, das zwei Gehäuseteile 12 und 14 aufweist. Die Gehäuseteile 12 und 14 stoßen entlang einer Teilfuge 16 aneinander und sind in dieser Stellung durch geeignete Befestigungsmittel, z. B. Schraubenbolzen, verbunden, die in Öffnungen 18 des Gehäuseteiles 12 eingesetzt sind. Dabei erstrecken sich die Gewindeteile der Schraubenbolzen in entsprechende Gewindeöffnungen in dem Gehäuseteil 14. Eine gleiche Anordnung, wie sie an der in der Figur 1 sichtbaren Seite der Gehäuseteile 12 und 14 gezeigt ist, befindet sich an der gegenüberliegenden, verdeckten Seite des Formstoffgehäuses 10.
  • Zwischen die Gehäuseteile 12 und 14 ist eine Trennwand 20 eingefügt, die in zwei Ansichten in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist. An ihren gegenüberliegenden Schmalseiten weist die Trennwand 20 hinterschnittene Endstege 22 auf, die in entsprechend geformten Ausnehmungen der Berührungsflächen der Gehäuseteile 12 und 14 entsprechend der Darstellung in der Figur 4 aufgenommen sind. Die Ausnehmungen sind gegenüber den Außenflächen des Formstoffgehäuses 10 zurückgesetzt, so daß bei der Betrachtung des Gehäuses gemäß der Figur 1 die Endstege 22 verdeckt sind. Durch die hinterschnittene Form der Endstege 22 trägt die Trennwand 20 zur gegenseitigen Ausrichtung der Seitenwände der Gehäuseteile 12 und 14 und zu deren Versteifung gegenüber dem beim Schalten entstehenden inneren Überdruck bei.
  • Wie insbesondere den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist, weist die Trennwand 20 einen Wandbereich 24 auf, an der Löcher 26 zur Aufnahme von Befestigungsteilen angebracht sind, die zur Ausrichtung und Befestigung der Trennwand 20 an dem Gehäuseteil 14 dienen. Der Wandbereich 24 enthält ferner je eine Ausnehmung 28 im Bereich der Endstege 22, die zur Ausrichtung der Trennwand 20 zwischen den Gehäuseteilen 12 und 14 beitragen. Ferner sind in dem Wandbereich 24 weitere Löcher 26 vorgesehen, die sich zwischen jeweils zwei parallelen Stegen 30 befinden. Die Stege wirken mit nicht gezeigten Phasentrennwänden des Gehäuseteiles 14 zusammen. Durch Abstufungen der Stege 30 und der mit ihnen zusammenwirkenden Phasentrennwände wird zusätzlich die Isolation zwischen den benachbarten Polen des Leistungsschalters verbessert.
  • Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, sind zur Bildung von Abzugskanälen 32 schräge Wandbereiche 36 und diese seitlich begrenzende Wandbereiche 34 vorgesehen, die mit den Stegen 30 abschließen. Der Figur 4 ist zu entnehmen, daß die Abzugskanäle 32 entlang einem mit C bezeichneten Weg das Abströmen von Schaltgasen ermöglichen, die in dem für die Schaltkontakte vorgesehenen Raum A in dem Formstoffgehäuse 10 gebildet werden. Der anschließende, von dem Gehäuseraum A durch die Trennwand 20 abgetrennte Raum B ist für die Antriebsvorrichtung der Schaltkontakte in dem Gehäuseraum A vorgesehen. Für das Zusammenwirken der Antriebsvorrichtung in dem Gehäuseraum B mit den Schaltkontakten im Gehäuseraum A sind in der Trennwand 20 entsprechend der Figur 3 zwei Öffnungen 40 vorgesehen, die auf der gegenüberliegenden, in der Figur 2 gezeigten Seite der Trennwand 20 von Vorsprüngen 44 flankiert sind, die etwa rechtwinklig zu dem Wandbereich 24 angeordnet sind und die Aufgabe haben, die sich durch die Öffnungen 40 erstreckenden Kupplungsorgane abzuschirmen.
  • Um die Schaltgase nach dem Verlassen der nicht gezeigten Lichtbogenlöschkammer weiter abzukühlen, sind die Abzugskanäle 32 mit Metallgittern 42 versehen. In bekannter Weise tragen die Gitter 42 zur weiteren Abkühlung und Ionisierung und somit zur Verringerung der in den Schaltgasen enthaltenen Energie bei.

Claims (1)

  1. Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem zwei entlang einer Teilfuge (16) aneinanderstoßend verbundene Gehäuseteile (12, 14) aufweisenden Formstoffgehäuse (10), mit feststehenden und bewegbaren Schaltkontakten und einer Antriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen der Schaltkontakte sowie mit einem an der Teilfuge (16) zwischen die Gehäuseteile (12, 14) eingefügten Wandteil (20) zur Abtrennung der Antriebsvorrichtung (B) von den Schaltkontakten (A), wobei die Trennwand (20) wenigstens eine Durchtrittsöffnung (40) für ein Kupplungsorgan zur Verbindung der Schaltkontakte (A) mit der Antriebsvorrichtung (B) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (20) Abzugskanäle (32) zur Führung von Schaltgasen ins Freie aufweist und daß in den Kanälen (32) Mittel (42) zur Kühlung der Schaltgase angeordnet sind.
EP89250036A 1988-09-19 1989-09-13 Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Wandteil zur Ableitung von Schaltgasen Expired - Lifetime EP0360367B1 (de)

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US246484 1988-09-19

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EP0360367A2 EP0360367A2 (de) 1990-03-28
EP0360367A3 EP0360367A3 (de) 1991-11-06
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