EP0614207A2 - Switching device with a thermal and a magnetic trip device - Google Patents

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Publication number
EP0614207A2
EP0614207A2 EP94102533A EP94102533A EP0614207A2 EP 0614207 A2 EP0614207 A2 EP 0614207A2 EP 94102533 A EP94102533 A EP 94102533A EP 94102533 A EP94102533 A EP 94102533A EP 0614207 A2 EP0614207 A2 EP 0614207A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arc
switching device
thermal
resistance wire
quenching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94102533A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0614207A3 (en
Inventor
Heinz-Erich Popa
Joachim Becker
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 Patent GmbH
Original Assignee
ABB Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Patent GmbH filed Critical ABB Patent GmbH
Publication of EP0614207A2 publication Critical patent/EP0614207A2/en
Publication of EP0614207A3 publication Critical patent/EP0614207A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/121—Protection of release mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/18—Means for extinguishing or suppressing arc

Definitions

  • the invention relates to a switching device with a thermal and a magnetic release according to the preamble of claim 1.
  • a blow loop is known for accelerating the course of an arc drawn during a switching operation from the contact points into the arc quenching chamber and into the arc quenching plate packet located therein to provide.
  • AEG-Mitteilungen, 1964 issues 3 to 4, "high-performance installation self-switch in narrow construction" it is shown to arrange the blow loop behind the arc rail, that is on its side opposite to the quenching chamber. This blow loop is not in the circuit when the switch is closed, but is only switched on in the current path of the circuit breaker when the arc commutates on the track and only then becomes effective.
  • the blow loop is also connected to the arc rail and arranged so that the current always flows through it and is therefore always effective, which is particularly advantageous at the moment the contact is opened.
  • an electrical switching device which has become known which has a U-shaped blow loop which essentially comprises the contact point and the arc-quenching plate package.
  • the arrangement of the blow pipe drives the arc into the arc quenching plate package, but it is not stabilized there by the loop.
  • the object of the invention is to provide an electrical switching device, in particular a miniature circuit breaker, of the type mentioned in the introduction, in which, on the one hand, a reduction in the power loss and, on the other hand, a reduction in the variety of variants is made possible.
  • a resistance wire is thus connected in parallel to the thermal and / or magnetic trigger, which forms the blow loop in the area of the arcing chamber.
  • the current flowing through the switch is divided into a current flow through the triggers and a current flow through the resistance wire, so that a reduced impact energy is effective in the event of a short circuit.
  • the resistance wire is designed as a blow loop, which is arranged in the area of the quenching chamber, a blow effect on the arc is generated directly at the first contact opening. In particular, this is achieved in that the contact area, that is, the area in which the fixed and movable contact piece is located, even during the switching-off process, and in addition the entire prechamber area is covered by the blow loop in any case.
  • the blow loop has a section that extends transversely to the extent of the arc quenching plate and approximately in the area of the center of the arc quenching plate package according to claim 4, a part of the arc quenching plate package is covered by the closed blow loop, whereby the arc after entering the quenching chamber is stabilized.
  • the operation of the arrangement is such that a magnetic field is generated by the blow loop, which is perpendicular to the arc. According to the Lorenz law, a force acts on the arc that accelerates it towards the quenching chamber.
  • the resistance wire is according to the invention with one end the fixed contact piece and at the other end to the thermal release, generally connected to the terminal end of the release in general, and arranged laterally next to the arcing chamber.
  • the resistance wire is a normal copper wire.
  • the dimensioning of the resistance value of the resistance wire is preferably carried out in accordance with the characterizing features of claim 6 in such a way that the ratio of the current flowing through the resistor to the current flowing through the trigger (s) is approximately 0.6.
  • the particular advantage of the invention is that the parallel connection reduces the power loss. At the same time, due to the resistance at high nominal currents, i.e. at 80 amps and 100 amps, the triggers of devices that are designed for 50 amps and 63 amps can be used. This reduces the variety of variants, which ultimately makes miniature circuit breakers less expensive at high nominal currents, since cost savings in production and warehousing are made possible.
  • a circuit breaker 10 is housed in a housing 11, of which only a housing part is visible; the other housing part is a kind of cover part and not shown in the figure.
  • the switching device 10 has approximately a T-shape with a base 12 and an upper part 13. In the area of the base 12, that is to say in the area of the fastening level, the switching device has a recess 14, the side walls of which have a fixed nose 15 and a movable nose 16, so that the switching device can be snapped onto a hat rail 17 shown in dashed lines.
  • an arc guide 20 connects, which has approximately an L-shape, a region 21 being provided between the legs 22 and 23, which extends at an angle to the two legs 22 and 23, so that the arc guide rail 20 has a smooth transition between the two legs 22 and 23.
  • the leg 22 connects to the connecting terminal 18 and the leg 23 covers an arc-quenching plate packet 24, which is constructed from a plurality of arc-quenching plates 25 in a manner known per se.
  • the other end of the stack of arc quenchers 25 is formed by a further arc guide rail 26, the further arc guide rail 26 running parallel to the leg 23.
  • the arc quenching plate pack 24 is located between the further arc guide rail 26 and the leg 23.
  • the further arc guide rail 26 is connected to a leg 27 of a magnetic yoke 28, the further arc guide rail 26 having a nose-shaped bulge 29 in the immediate vicinity of the magnetic yoke 28.
  • a fixed contact piece 30 which interacts with a movable contact piece 31 which is attached to a contact lever 33 which is rotatably mounted at 32.
  • the contact lever 33 moves clockwise around the axis 32 and reaches the dashed position 33 'in the switch-off position.
  • the magnet yoke 28 is part of an electromagnet system 34 with a coil 35 and a magnet armature 36 surrounded by the coil 35, which is shown in broken lines in the figure.
  • the magnet armature 36 on the one hand actuates the contact lever 33, in which it strikes the contact lever when a short-circuit current occurs and brings it into the dash-dotted position 33 '; furthermore, the magnet armature 36 actuates a lever (not shown in more detail) with which it acts on a switching lock 37, which is only shown schematically and which ensures that the movable contact lever 33 remains open.
  • thermobimetal 39 acts with its free end on the switching mechanism 27 and the movable contact lever 33 also spends in the dashed position 33 'so that the contact lever 33 is permanently moved to the off position.
  • the coil 35 is connected on the one hand to the fixed contact piece 30 and on the other hand via an extension 40 with the thermobimetal 39, so that in the normal case current from the terminal 18 via a stranded wire, not shown, to the contact lever 33, to the fixed contact piece 30, to the coil 35 and over the bimetal 39 flows to the terminal 19.
  • the area in which the fixed and the movable contact piece 30, 31, the arc guide rails 20 and 26 and the arc quenching plate package 24 are located is referred to as the quenching chamber, the area immediately in front of the arc quenching plate package, designated by the reference number 41, being the prechamber.
  • the arc quenching plate packet 24 has a perforated cover plate 42, from where the arc gases generated during a switch-off operation reach an exhaust duct 43 and are thus blown off to the outside.
  • a switch toggle 44 is connected to the switch lock for reclosing.
  • the switching device 10 has a blow loop 45 formed from a resistance wire, which is bent into a ring, one end 46 of which is attached to the leg 27 in the region of the fixed contact piece 30. This end 46 runs parallel to the leg 27.
  • a section 47 running perpendicular to the leg 27 is formed, which reaches approximately into the region of the leg 22 of the arc guide rail 20 and is bent there approximately vertically; this forms a section 48 which runs approximately parallel to the arc guide rail 20, so that it is bent accordingly and has a region 49 which runs parallel to the leg 23 and to the arc extinguishing plates 25.
  • a section 50 is provided which runs perpendicular to the arc-quenching plates 25 and partially covers the coil 35 and has a section 51 which is arranged parallel to the arc-quenching plates 25 and approximately in the FIGS Area of section 47 opens.
  • connection end 52 which runs approximately parallel to the arc extinguishing plates 25 and which is connected to the thermobimetal 39 in the region of its fastening point is.
  • This blow loop 45 thus covers the prechamber area 41 and part of the arc-quenching plate packet and generates a magnetic field when the current flows through it, which is perpendicular to an arc and gives it an acceleration force in the direction of the arc-quenching sheet packet.
  • the blow loop is formed by a resistance wire made of copper wire, the resistance value being such that the ratio of the current values through the resistance wire to the current value through the triggers is approximately 0.6.
  • This value 0.6 can of course also vary to a certain extent. For example, For a nominal current of 80 amperes, the resistance value is expediently dimensioned such that 50 amperes flow over the triggers and 30 amperes flow over the resistance wire, whereas 63 amperes flow over the triggers for a nominal current of 100 amperes and 37 amperes flow over the resistance wire. In the latter case, the ratio is approximately 0.58.
  • triggers of devices with a nominal current of 50 amps or a nominal current of 63 amperes are achieved can also be used for switchgear with nominal currents of 80 or 100 amperes.
  • blow loop 45 is arranged so that it covers the contact point or the movable contact piece 31 even in the switched-off state, on the other hand, the entire prechamber space and, moreover, also a part of the arc quenching plate package, an arc that occurs immediately after the contact opening is immediately due to the magnetic field is driven in the direction of the arc-quenching plate packet and, after entry into the arc-quenching sheet packet, is also stabilized therein, so that the breaking capacity is improved.
  • the invention is described using a circuit breaker with an electromagnetic and a thermal release.
  • the invention can also be implemented in switching devices which have only an electromagnetic release for permanent or an impact anchor system for permanent opening of the contact points or only a thermal release.

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

A switching device (10) has a thermal (39) and an electromagnetic (34) trip device, a latch (37) and one fixed and one moving contact piece (30, 31). When the switch is switched off, an electric arc is induced between the two contact pieces (30, 31) which is driven into an electric-arc quenching lamination stack (24) and is quenched therein. The switching device (10) has a blowout loop (45) which is electrically connected in parallel to the thermal and the electromagnetic tripping devices (39, 34) and is formed by resistor wire; the blowout loop is laterally next to the quenching chamber, and thus next to the prechamber (41) and a part of the electric-arc quenching lamination stack (24). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einem thermischen und einem magnetischen Auslöser nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a switching device with a thermal and a magnetic release according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, zur Verringerung der Verlustleistung innerhalb eines Leitungsschutzschalters den thermischen und den magnetischen Auslöser parallel zu schalten. Dies hat allerdings den Nachteil, daß im Kurzschlußfall nur ein Teil des Stromes durch den magnetischen Auslöser hindurchfließt, wodurch sich die Kontaktöffnungszeit erhöhen kann, was zu einem verminderten Kurzschlußschaltvermögen führt. Um eine Verminderung des Kurzschlußschaltvermögens zu vermeiden, müßte der magnetische Auslöser verstärkt werden.It is known to connect the thermal and the magnetic release in parallel to reduce the power loss within a circuit breaker. However, this has the disadvantage that, in the event of a short circuit, only a part of the current flows through the magnetic release, which can increase the contact opening time, which leads to a reduced short-circuit switching capacity. In order to avoid a reduction in the short-circuit switching capacity, the magnetic release would have to be amplified.

Zur Beschleunigung des Ablaufes eines bei einer Schalthandlung gezogenen Lichtbogens von den Kontaktstellen in die Lichtbogenlöschkammer und in das darin befindliche Lichtbogenlöschblechpaket ist bekannt, eine Blasschleife vorzusehen. In AEG-Mitteilungen, 1964, Heft 3 bis 4, "Hochleistungs-Installationsselbstschalter in Schmalbauweise" ist dargestellt, die Blasschleife hinter der Lichtbogenlaufschiene, also auf ihrer der Löschkammer entgegengesetzten Seite, anzuordnen. Diese Blasschleife liegt bei geschlossenem Schalter nicht im Stromkreis, sondern wird erst dann, wenn der Lichtbogen auf die Laufschiene kommutiert, in den Strompfad des Leitungsschutzschalters eingeschaltet und erst dann wirksam.A blow loop is known for accelerating the course of an arc drawn during a switching operation from the contact points into the arc quenching chamber and into the arc quenching plate packet located therein to provide. In AEG-Mitteilungen, 1964, issues 3 to 4, "high-performance installation self-switch in narrow construction" it is shown to arrange the blow loop behind the arc rail, that is on its side opposite to the quenching chamber. This blow loop is not in the circuit when the switch is closed, but is only switched on in the current path of the circuit breaker when the arc commutates on the track and only then becomes effective.

Eine ähnliche Anordnung ist aus der DE 28 41 004 B1 bekannt geworden.A similar arrangement has become known from DE 28 41 004 B1.

Bei einem weiteren Schaltgerät ist die Blasschleife ebenfalls mit der Lichtbogenlaufschiene verbunden und so angeordnet, daß sie immer vom Strom durchflossen und daher immer wirksam ist, was insbesondere im Augenblick der Kontaktöffnung von Vorteil ist.In a further switching device, the blow loop is also connected to the arc rail and arranged so that the current always flows through it and is therefore always effective, which is particularly advantageous at the moment the contact is opened.

Aus der DE 36 07 052 A1 ist ein elektrisches Schaltgerät bekannt geworden, das eine U-förmgie Blasschleife aufweist, welche die Kontaktstelle und das Lichtbogenlöschblechpaket im wesentlichen umfaßt. Durch die Anordnung der Blasscheife wird zwar der Lichtbogen in das Lichtbogenlöschblechpaket hineingetrieben, wird aber dort durch die Schleife nicht stabilisiert.From DE 36 07 052 A1 an electrical switching device has become known which has a U-shaped blow loop which essentially comprises the contact point and the arc-quenching plate package. The arrangement of the blow pipe drives the arc into the arc quenching plate package, but it is not stabilized there by the loop.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter, der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem einerseits eine Reduzierung der Verlustleistung und andererseits auch eine Reduzierung der Variantenvielfalt ermöglicht wird.The object of the invention is to provide an electrical switching device, in particular a miniature circuit breaker, of the type mentioned in the introduction, in which, on the one hand, a reduction in the power loss and, on the other hand, a reduction in the variety of variants is made possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Erfindungsgemäß wird also parallel zum thermischen und/oder magnetischen Auslöser ein Widerstandsdraht geschaltet, der im Bereich der Löschkammer die Blasschleife bildet. Zwar wird der durch den Schalter hindurchfließende Strom aufgeteilt auf einen Stromfluß durch die Auslöser und einen Stromfluß durch den Widerstandsdraht, so daß im Kurzschlußfall eine verminderte Schlagenergie wirksam ist. Dadurch, daß der Widerstandsdraht aber als Blasschleife ausgebildet ist, der im Bereich der Löschkammer angeordnet ist, wird unmittelbar bei erster Kontaktöffnung eine Blaswirkung auf den Lichtbogen erzeugt. Insbesondere wird dies dadurch erreicht, daß der Kontaktbereich, also derjenige Bereich, in dem sich das feste und bewegliche Kontaktstück befinden, auch beim Ausschaltvorgang, und außerdem der gesamte Vorkammerbereich in jedem Fall von der Blasschleife überdeckt sind. Dadurch daß die Blasschleife einen Abschnitt aufweist, der quer zu der Erstreckung der Lichtbogenlöschbleche verläuft und zwar etwa im Bereich der Mitte des Lichtbogenlöschblechpaketes gemäß Anspruch 4, wird auch ein Teil des Lichtbogenlöschblechpaketes von der geschlossenen Blasschleife überdeckt, wodurch der Lichtbogen nach dem Einlaufen in die Löschkammer stabilisiert wird. Die Wirkungsweise der Anordnung ist dann so, daß durch die Blasschleife ein magnetisches Feld erzeugt wird, welches senkrecht zum Lichtbogen steht. Nach dem Lorenz-Gesetz wirkt dann auf den Lichtbogen eine Kraft, die ihn in Richtung Löschkammer beschleunigt.According to the invention, a resistance wire is thus connected in parallel to the thermal and / or magnetic trigger, which forms the blow loop in the area of the arcing chamber. The current flowing through the switch is divided into a current flow through the triggers and a current flow through the resistance wire, so that a reduced impact energy is effective in the event of a short circuit. Because the resistance wire is designed as a blow loop, which is arranged in the area of the quenching chamber, a blow effect on the arc is generated directly at the first contact opening. In particular, this is achieved in that the contact area, that is, the area in which the fixed and movable contact piece is located, even during the switching-off process, and in addition the entire prechamber area is covered by the blow loop in any case. Characterized in that the blow loop has a section that extends transversely to the extent of the arc quenching plate and approximately in the area of the center of the arc quenching plate package according to claim 4, a part of the arc quenching plate package is covered by the closed blow loop, whereby the arc after entering the quenching chamber is stabilized. The operation of the arrangement is such that a magnetic field is generated by the blow loop, which is perpendicular to the arc. According to the Lorenz law, a force acts on the arc that accelerates it towards the quenching chamber.

Eine Anordnung, bei der ein Shunt parallel zu dem thermischen und/oder magnetischen Auslöser geschaltet ist, ist aus der DE 29 28 786 A1 bekannt geworden. Als Blasschleife ist diese Ausführung allerdings nicht ausgebildet.An arrangement in which a shunt is connected in parallel to the thermal and / or magnetic release has become known from DE 29 28 786 A1. However, this version is not designed as a blow loop.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 2 ist der Widerstandsdraht erfindungsgemäß mit einem Ende mit dem festen Kontaktstück und mit dem anderen Ende mit dem thermischen Auslöser, allgemein mit dem klemmenseitigen Ende des Auslösers überhaupt, verbunden und seitlich neben der Löschkammer angeordnet.According to the characterizing features of claim 2, the resistance wire is according to the invention with one end the fixed contact piece and at the other end to the thermal release, generally connected to the terminal end of the release in general, and arranged laterally next to the arcing chamber.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the further subclaims.

In besonders vorteilhafter Weise ist der Widerstandsdraht ein normaler Kupferdraht.In a particularly advantageous manner, the resistance wire is a normal copper wire.

Die Bemessung des Widerstandswertes des Widerstandsdrahtes wird gemäß kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 6 in bevorzugter Weise so ausgeführt, daß das Verhältnis des über den Widerstand fließenden Stromes zu dem über den bzw. die Auslöser fließenden Strom etwa 0,6 beträgt.The dimensioning of the resistance value of the resistance wire is preferably carried out in accordance with the characterizing features of claim 6 in such a way that the ratio of the current flowing through the resistor to the current flowing through the trigger (s) is approximately 0.6.

Dies bedeutet gemäß Anspruch 7, daß beispielsweise bei einem Nennstrom von 80 Ampere über den Widerstand etwa 30 Ampere und den bzw. die Auslöser 50 Ampere, und bei einem Nennstrom von 100 Ampere über den Widerstand 37 Ampere und über den bzw. die Auslöser 63 Ampere fließen. Etwa 0,6 bedeutet, daß das Verhältnis durchaus auch bei etwa 0,55 oder 0,65 liegen kann.This means according to claim 7 that, for example, at a nominal current of 80 amperes via the resistor about 30 amperes and the trigger (s) 50 amperes, and at a nominal current of 100 amperes via the resistor 37 amperes and via the trigger (s) 63 amperes flow. Around 0.6 means that the ratio can also be around 0.55 or 0.65.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Parallelschaltung eine Reduzierung der Verlustleistung erzielt wird. Gleichzeitig können aufgrund des Widerstandes bei hohen Nennströmen, also bei 80 Ampere und 100 Ampere, die Auslöser von Geräten verwendet werden, die für 50 Ampere bzw. 63 Ampere ausgelegt sind. Dadurch wird die Vielfalt der Varianten reduziert, was schlußendlich Leitungsschutzschalter bei hohen Nennströmen preisgünstiger macht, da Kosteneinsparungen in der Fertigung und der Lagerhaltung ermöglicht werden.The particular advantage of the invention is that the parallel connection reduces the power loss. At the same time, due to the resistance at high nominal currents, i.e. at 80 amps and 100 amps, the triggers of devices that are designed for 50 amps and 63 amps can be used. This reduces the variety of variants, which ultimately makes miniature circuit breakers less expensive at high nominal currents, since cost savings in production and warehousing are made possible.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Ferner sollen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie weitere Vorteile dargestellt werden.
   Es zeigt die einzige Figur eine Einsicht in ein ge
   öffnetes Schaltgerät, in schematischer Darstellung.The invention will be explained and described in more detail with reference to the drawing, in which an embodiment of the invention is shown. Furthermore, further advantageous refinements and improvements as well as further advantages are to be presented.
The only figure shows an insight into a ge
opened switching device, in a schematic representation.

Ein Leitungsschutzschalter 10 ist in einem Gehäuse 11 untergebracht, von dem lediglich ein Gehäuseteil sichtbar ist; das andere Gehäuseteil ist eine Art Deckelteil und in der Figur nicht dargestellt. Das Schaltgerät 10 besitzt etwa eine T-Form mit einem Sockel 12 und einem Oberteil 13. Im Bereich des Sockels 12, also im Bereich der Befestigungsebene, besitzt das Schaltgerät eine Ausnehmung 14, deren Seitenwände eine feste Nase 15 und eine bewegliche Nase 16 aufweisen, damit das Schaltgerät auf eine strichliert dargestellte Hutprofilschiene 17 aufgeschnappt werden kann.A circuit breaker 10 is housed in a housing 11, of which only a housing part is visible; the other housing part is a kind of cover part and not shown in the figure. The switching device 10 has approximately a T-shape with a base 12 and an upper part 13. In the area of the base 12, that is to say in the area of the fastening level, the switching device has a recess 14, the side walls of which have a fixed nose 15 and a movable nose 16, so that the switching device can be snapped onto a hat rail 17 shown in dashed lines.

Im Sockel 12 befinden sich an den beiden Enden Anschlußklemmen 18 und 19, an denen Anschlußleitungen (nicht näher dargestellt) angeschlossen sind. An der in der Zeichnung links befindlichen Anschlußklemme 18 schließt eine Lichtbogenleitschiene 20 an, die etwa eine L-Form aufweist, wobei ein Bereich 21 zwischen den Schenkeln 22 und 23 vorgesehen ist, der unter einem Winkel zu den beiden Schenkeln 22 und 23 verläuft, so daß die Lichtbogenleitschiene 20 einen sanften Übergang zwischen den beiden Schenkeln 22 und 23 besitzt. Der Schenkel 22 schließt dabei an der Anschlußklemme 18 an und der Schenkel 23 überdeckt ein Lichtbogenlöschblechpaket 24, das aus mehreren Lichtbogenlöschblechen 25 in an sich bekannter Weise aufgebaut ist. Das andere Ende des Stapels der Lichtbogenlöschbleche 25 wird durch eine weitere Lichtbogenleitschiene 26 gebildet, wobei die weitere Lichtbogenleitschiene 26 parallel zu dem Schenkel 23 verläuft. Das Lichtbogenlöschblechpaket 24 befindet sich zwischen der weiteren Lichtbogenleitschiene 26 und dem Schenkel 23. Die weitere Lichtbogenleitschiene 26 ist mit einem Schenkel 27 eines Magnetjochs 28 verbunden, wobei in unmittelbarer Nähe zu dem Magnetjoch 28 die weitere Lichtbogenleitschiene 26 eine nasenförmige Ausbauchung 29 aufweist. Im Bereich der Verbindungsstelle zwischen der weiteren Lichtbogenleitschiene 26 und dem Schenkel 27 des Magnetjoches 28 befindet sich ein festes Kontaktstück 30, welches mit einem beweglichen Kontaktstück 31 zusammenwirkt, das an einem drehbar bei 32 aufgelagerten Kontakthebel 33 angebracht ist.In the base 12 there are terminals 18 and 19 at both ends, to which connecting lines (not shown) are connected. At the terminal 18 on the left in the drawing, an arc guide 20 connects, which has approximately an L-shape, a region 21 being provided between the legs 22 and 23, which extends at an angle to the two legs 22 and 23, so that the arc guide rail 20 has a smooth transition between the two legs 22 and 23. The leg 22 connects to the connecting terminal 18 and the leg 23 covers an arc-quenching plate packet 24, which is constructed from a plurality of arc-quenching plates 25 in a manner known per se. The other end of the stack of arc quenchers 25 is formed by a further arc guide rail 26, the further arc guide rail 26 running parallel to the leg 23. The arc quenching plate pack 24 is located between the further arc guide rail 26 and the leg 23. The further arc guide rail 26 is connected to a leg 27 of a magnetic yoke 28, the further arc guide rail 26 having a nose-shaped bulge 29 in the immediate vicinity of the magnetic yoke 28. In the area of the connection point between the further arc guide rail 26 and the leg 27 of the magnetic yoke 28 there is a fixed contact piece 30 which interacts with a movable contact piece 31 which is attached to a contact lever 33 which is rotatably mounted at 32.

Im Falle einer Schalthandlung bewegt sich der Kontakthebel 33 im Uhrzeigersinn um die Achse 32 und gelangt in Ausschaltstellung in die strichlierte Stellung 33'.In the event of a switching operation, the contact lever 33 moves clockwise around the axis 32 and reaches the dashed position 33 'in the switch-off position.

Das Magnetjoch 28 ist Teil eines Elektromagnetsystems 34 mit einer Spule 35 und einem von der Spule 35 umgebenen Magnetanker 36, der in der Figur strichpunktiert dargestellt ist. Der Magnetanker 36 betätigt einerseits den Kontakthebel 33, in dem er bei Auftreten eines Kurzschlußstromes auf den Kontakthebel auftrifft und diesen in die strichpunktierte Stellung 33' verbringt; weiterhin betätigt der Magnetanker 36 einen nicht näher dargestellten Hebel, mit dem er auf ein lediglich schematisch dargestelltes Schaltschloß 37 einwirkt, welches für eine bleibende Öffnung des beweglichen Kontakthebels 33 sorgt.The magnet yoke 28 is part of an electromagnet system 34 with a coil 35 and a magnet armature 36 surrounded by the coil 35, which is shown in broken lines in the figure. The magnet armature 36 on the one hand actuates the contact lever 33, in which it strikes the contact lever when a short-circuit current occurs and brings it into the dash-dotted position 33 '; furthermore, the magnet armature 36 actuates a lever (not shown in more detail) with which it acts on a switching lock 37, which is only shown schematically and which ensures that the movable contact lever 33 remains open.

An der in der Zeichnung rechts befindlichen Klemme 19 ist ein Fortsatz 38 angebracht, an dem ein Thermobimetall 39 befestigt ist, das mit seinem freien Ende auf das Schaltschloß 27 einwirkt und den beweglichen Kontakthebel 33 ebenfalls in die strichlierte Lage 33' verbringt, so daß der Kontakthebel 33 bleibend in die Ausschaltstellung verbracht wird. Die Spule 35 ist einerseits mit dem festen Kontaktstück 30 verbunden und andererseits über eine Verlängerung 40 mit dem Thermobimetall 39, so daß im Normalfall Strom von der Klemme 18 über eine nicht dargestellte Litzenleitung zum Kontakthebel 33, zum festen Kontaktstück 30, zur Spule 35 und über das Thermobimetall 39 zur Anschlußklemme 19 fließt.An extension 38 is attached to the clamp 19 on the right in the drawing, to which a thermobimetal 39 is attached, which acts with its free end on the switching mechanism 27 and the movable contact lever 33 also spends in the dashed position 33 'so that the contact lever 33 is permanently moved to the off position. The coil 35 is connected on the one hand to the fixed contact piece 30 and on the other hand via an extension 40 with the thermobimetal 39, so that in the normal case current from the terminal 18 via a stranded wire, not shown, to the contact lever 33, to the fixed contact piece 30, to the coil 35 and over the bimetal 39 flows to the terminal 19.

Der Bereich, in dem sich das feste und das bewegliche Kontaktstück 30, 31, die Lichtbogenleitschienen 20 und 26 sowie das Lichtbogenlöschblechpaket 24 befinden, wird als Löschkammer bezeichnet, wobei der Bereich unmittelbar vor dem Lichtbogenlöschblechpaket, mit der Bezugsziffer 41 bezeichnet, die Vorkammer ist. An dem der Vorkammer 41 entgegengesetzten Ende besitzt das Lichtbogenlöschblechpaket 24 eine perforierte Abdeckplatte 42, von wo die bei einer Ausschalthandlung entstehenden Lichtbogengase in einen Auspuffkanal 43 gelangen und so nach außen abgeblasen werden.The area in which the fixed and the movable contact piece 30, 31, the arc guide rails 20 and 26 and the arc quenching plate package 24 are located is referred to as the quenching chamber, the area immediately in front of the arc quenching plate package, designated by the reference number 41, being the prechamber. At the end opposite the pre-chamber 41, the arc quenching plate packet 24 has a perforated cover plate 42, from where the arc gases generated during a switch-off operation reach an exhaust duct 43 and are thus blown off to the outside.

Zur Wiedereinschaltung ist mit dem Schaltschloß ein Schaltknebel 44 verbunden.A switch toggle 44 is connected to the switch lock for reclosing.

Diese Beschreibung des elektrischen Schaltgerätes ist an sich bekannt und beispielsweise bei dem ABB-Schaltgerät S 2 realisiert. Einige Details, die das Schaltgerät S 2 besitzt, sind zum besseren Verständnis in der Figur weggelassen.This description of the electrical switching device is known per se and is implemented, for example, in the ABB switching device S 2. Some details that the switching device S 2 has are omitted in the figure for better understanding.

Erfindungsgemäß besitzt das Schaltgerät 10 eine aus einem Widerstandsdraht gebildete Blasschleife 45, die zu einem Ring gebogen ist, dessen eines Ende 46 am Schenkel 27 im Bereich des festen Kontaktstückes 30 befestigt ist. Dieses Ende 46 verläuft dabei parallel zu dem Schenkel 27.According to the invention, the switching device 10 has a blow loop 45 formed from a resistance wire, which is bent into a ring, one end 46 of which is attached to the leg 27 in the region of the fixed contact piece 30. This end 46 runs parallel to the leg 27.

Daran anschließend ist ein senkrecht zu dem Schenkel 27 verlaufender Abschnitt 47 angeformt, der etwa bis in den Bereich des Schenkels 22 der Lichtbogenleitschiene 20 gelangt und dort etwa senkrecht abgebogen ist; hierdurch wird ein Abschnitt 48 gebildet, der etwa parallel zu der Lichtbogenleitschiene 20 verläuft, somit dieser entsprechend abgebogen ist und einen Bereich 49 aufweist, der parallel zu dem Schenkel 23 und zu den Lichtbogenlöschblechen 25 verläuft. Etwa im Bereich der Mitte des Lichtbogenlöschblechpaketes, in Gaströmungsrichtung gesehen, ist ein Abschnitt 50 vorgesehen, der senkrecht zu den Lichtbogenlöschblechen 25 verläuft und zum Teil die Spule 35 überdeckt und einen Abschnitt 51 aufweist, der parallel zu den Lichtbogenlöschblechen 25 angeordnet ist und etwa in den Bereich des Abschnittes 47 einmündet. Hieran schließt sich ein nicht sichtbarer Abschnitt an, der parallel zu der Lichtbogenleitschiene 20 verläuft und einen Teil des Abschnittes 45 überdeckt, wobei dort ein Anschlußende 52 anschließt, welches etwa parallel zu den Lichtbogenlöschblechen 25 verläuft und das mit dem Thermobimetall 39 im Bereich dessen Befestigungsstelle verbunden ist.Subsequently, a section 47 running perpendicular to the leg 27 is formed, which reaches approximately into the region of the leg 22 of the arc guide rail 20 and is bent there approximately vertically; this forms a section 48 which runs approximately parallel to the arc guide rail 20, so that it is bent accordingly and has a region 49 which runs parallel to the leg 23 and to the arc extinguishing plates 25. Approximately in the area of the center of the arc-quenching plate packet, as seen in the direction of gas flow, a section 50 is provided which runs perpendicular to the arc-quenching plates 25 and partially covers the coil 35 and has a section 51 which is arranged parallel to the arc-quenching plates 25 and approximately in the FIGS Area of section 47 opens. This is followed by an invisible section, which runs parallel to the arc guide rail 20 and covers part of the section 45, where there is a connection end 52, which runs approximately parallel to the arc extinguishing plates 25 and which is connected to the thermobimetal 39 in the region of its fastening point is.

Diese Blasschleife 45 überdeckt somit den Vorkammerbereich 41 und einen Teil des Lichtbogenlöschblechpaketes und erzeugt ein magnetisches Feld, wenn es vom Strom durchflossen ist, welches senkrecht zu einem Lichtbogen verläuft und diesem eine Beschleunigungskraft in Richtung Lichtbogenlöschblechpaket erteilt.This blow loop 45 thus covers the prechamber area 41 and part of the arc-quenching plate packet and generates a magnetic field when the current flows through it, which is perpendicular to an arc and gives it an acceleration force in the direction of the arc-quenching sheet packet.

Die Blasschleife ist durch einen aus Kupferdraht bestehenden Widerstandsdraht gebildet, wobei der Widerstandswert so bemessen ist, daß das Verhältnis der Stromwerte durch den Widerstandsdraht zu dem Stromwert durch die Auslöser etwa bei 0,6 liegt. Dieser Wert 0,6 kann natürlich auch in gewissem Umfang variieren. Beispielsweise wird bei einem Nennstrom von 80 Ampere der Widerstandswert sinnvollerweise so bemessen, daß über die Auslöser 50 Ampere und über den Widerstandsdraht 30 Ampere fließen, wogegen bei einem Nennstrom von 100 Ampere über die Auslöser 63 Ampere und über den Widerstandsdraht 37 Ampere fließen. Im letzteren Fall beträgt das Verhältnis ca. 0,58.The blow loop is formed by a resistance wire made of copper wire, the resistance value being such that the ratio of the current values through the resistance wire to the current value through the triggers is approximately 0.6. This value 0.6 can of course also vary to a certain extent. For example For a nominal current of 80 amperes, the resistance value is expediently dimensioned such that 50 amperes flow over the triggers and 30 amperes flow over the resistance wire, whereas 63 amperes flow over the triggers for a nominal current of 100 amperes and 37 amperes flow over the resistance wire. In the latter case, the ratio is approximately 0.58.

In jedem Fall ist es möglich, durch Verwendung des Widerstandsdrahtes, der als Blasschleife ausgebildet ist, deren Ebene parallel zu der Bewegungsebene des Kontakthebels 33 verläuft und seitlich neben dem Lichtbogenlöschblechpaket angeordnet ist, erreicht, daß Auslöser von Geräten mit 50 Ampere Nennstrom oder 63 Ampere Nennstrom auch für Schaltgeräte verwendet werden können, deren Nennströme bei 80 bzw. 100 Ampere liegen.In any case, by using the resistance wire, which is designed as a blow loop, the plane of which runs parallel to the plane of movement of the contact lever 33 and is arranged on the side next to the arc-extinguishing plate package, triggers of devices with a nominal current of 50 amps or a nominal current of 63 amperes are achieved can also be used for switchgear with nominal currents of 80 or 100 amperes.

Dadurch daß die Blasschleife 45 so angeordnet ist, daß sie einerseits die Kontaktstelle bzw. das bewegliche Kontaktstück 31 auch im Ausschaltzustand, andererseits den kompletten Vorkammerraum und darüberhinaus auch einen Teil des Lichtbogenlöschblechpaketes überdeckt, wird ein Lichtbogen, der unmittelbar nach Kontaktöffnung entsteht, sofort aufgrund des magnetischen Feldes in Richtung Lichtbogenlöschblechpaket getrieben und nach Einlauf in das Lichtbogenlöschblechpaket darin auch stabilisiert, so daß die Abschaltleistung verbessert ist.Characterized in that the blow loop 45 is arranged so that it covers the contact point or the movable contact piece 31 even in the switched-off state, on the other hand, the entire prechamber space and, moreover, also a part of the arc quenching plate package, an arc that occurs immediately after the contact opening is immediately due to the magnetic field is driven in the direction of the arc-quenching plate packet and, after entry into the arc-quenching sheet packet, is also stabilized therein, so that the breaking capacity is improved.

Die Erfindung ist anhand eines Leitungsschutzschalters mit einem elektromagnetischen und einem thermischen Auslöser beschrieben. Die Erfindung kann auch verwirklicht werden bei Schaltgeräten, die lediglich einen elektromagnetischen Auslöser zur bleibenden oder ein Schlagankersystem zur nicht bleibenden Öffnung der Kontaktstellen oder lediglich einen thermischen Auslöser aufweisen.The invention is described using a circuit breaker with an electromagnetic and a thermal release. The invention can also be implemented in switching devices which have only an electromagnetic release for permanent or an impact anchor system for permanent opening of the contact points or only a thermal release.

Claims (7)

Schaltgerät mit einem thermischen und/oder einem magnetischen Auslöser (39; 34), einem Schaltschloß (37), einer in einer Löschkammer (21) angeordneten, ein festes und ein bewegliches Kontaktstück (30, 31) aufweisenden Kontaktstelle, zwischen denen bei einer Ausschalthandlung ein Lichtbogen gezogen wird, der in ein Lichtbogenlöschblechpaket (24) getrieben und darin gelöscht wird, und mit einer Blasschleife (45 bis 50) zum zusätzlichen Antrieb des Lichtbogens, und mit einem parallel zum thermischen und magnetischen Auslöser angeordneten Shunt, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasschleife und der stromaufteilende Shunt zu einer Einheit kombiniert sind, daß die Blasschleife (45 bis 50) durch einen zum Ring gebogenen Widerstandsdraht gebildet ist, wobei der Widerstandswert des Widerstandsdrahtes so bemessen ist, daß sich der Strom über den thermischen und/oder magnetischen Auslöser (39; 34) und den Widerstandsdraht in einem bestimmten Verhältnis aufteilt, und daß die Blasschleife einen Abschnitt (45) aufweist, der zur Stabilisierung des Lichtbogens in der Löschkammer (41) etwa in der Mitte des Lichtbogenlöschblechpaketes (24), in Lichtbogenlaufrichtung gesehen und senkrecht zu den einzelnen Löschblechen (25) verläuft.Switching device with a thermal and / or a magnetic trigger (39; 34), a switch lock (37), a fixed and a movable contact piece (30, 31) in a quenching chamber (21), between which during a switch-off operation an arc is drawn which is driven into an arc quenching plate packet (24) and quenched therein, and with a blow loop (45 to 50) for additional driving of the arc, and with a shunt arranged parallel to the thermal and magnetic release, characterized in that the The blow loop and the current-dividing shunt are combined to form a unit, so that the blow loop (45 to 50) is formed by a resistance wire bent into a ring, the resistance value of the resistance wire being dimensioned such that the current via the thermal and / or magnetic release ( 39; 34) and divides the resistance wire in a certain ratio, and that the Blassch leife has a section (45) which, in order to stabilize the arc in the quenching chamber (41), approximately in the middle of the arc quenching plate packet (24), viewed in the direction of the arc running and perpendicular to the individual quenching plates (25). Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht mit einem Ende mit dem festen Kontaktstück und mit dem anderen Ende mit dem thermischen Auslöser verbunden und seitlich neben der Löschkammer angeordnet ist.Switching device according to claim 1, characterized in that the resistance wire is connected at one end to the fixed contact piece and at the other end to the thermal release and is arranged laterally next to the arcing chamber. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Lichtbogenleitschiene, die an einer Anschlußklemme anschließt und die den dem beweglichen Kontaktstück zugeordneten Fußpunkt eines bei einer Ausschalthandlung gezogenen Lichtbogens in der Ausschaltstellung des beweglichen Kontakthebels übernimmt und dem Lichtbogenlöschblechpaket zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasschleife einen Abschnitt, der etwa parallel zu der Lichtbogenleitschiene verläuft, aufweist.Switching device according to claim 1 or 2, with an arc guide rail which connects to a connection terminal and which takes over the base point of the arc associated with the movable contact piece of an arc drawn during a switch-off action in the switched-off position of the movable contact lever and feeds it to the arc-extinguishing sheet packet, characterized in that the blow loop forms a section , which runs approximately parallel to the arc guide rail. Schaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Abschnitt in einer Ebene, die parallel zum Boden des Schaltgerätes durch die Mittelachse der Spule verläuft, liegt.Switching device according to claim 3, characterized in that a third section lies in a plane which runs parallel to the bottom of the switching device through the central axis of the coil. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht ein Kupferdraht ist.Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the resistance wire is a copper wire. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Widerstandsdrahtes so bemessen ist, daß das Verhältnis des über den Widerstand fließenden Stromes zu dem über die Auslöser fließenden Strom etwa 0,6 beträgt.Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the resistance value of the resistance wire is dimensioned such that the ratio of the current flowing through the resistor to the current flowing through the triggers is approximately 0.6. Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei 80 Ampere-Nennstrom über den Widerstand 30 Ampere und die Auslöser 50 Ampere und bei einem 100 Ampere-Nennstrom über den Widerstand 37 Ampere und über die Auslöser 63 Ampere fließen.Switching device according to claim 6, characterized in that at 80 ampere nominal current through the resistor 30 amps and the triggers 50 amperes and at 100 amperes nominal current through the resistor 37 amps and 63 amps via the triggers.
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