EP0942448B1

EP0942448B1 - Sicherungstrennschalter

Info

Publication number: EP0942448B1
Application number: EP99103698A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Blaimer; Winfried Hunner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: ATE369613T1; DE59914440D1; DE29804247U1; EP0942448A2; EP0942448A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherungstrennschalter mit einem Unterteil, das Festkontaktteile aufweist, mit einer Abdeckung für das Unterteil und mit einem Sicherungshalter mit Sicherungen zur Kontaktierung der Festkontaktteile.
Ein gattungsgemäßer Sicherungstrennschalter ist aus der DE-GM 92 08 693.4 bekannt. Dieser Sicherungstrennschalter gemäß FIG 5 besteht aus einem Unterteil 1 mit den Aufnahmekontakten 2 für die Messer 3 von Niederspannungs-Hochleistungssicherungen 4. Die Niederspannungs-Hochleistungssicherungen 4 sind in einem Sicherungshalter 5 über Haltefahnen 6 gehalten. Der Sicherungshalter 5 ist mit dem Unterteil 1 über ein nicht näher dargestelltes Drehgelenk verbunden. Die Aufnahmekontakte 2 sind von einer Abdeckung 7 abgedeckt. In der Abdeckung 7 sind Schlitze 8 zum Einführen der Messer 3 eingebracht. An der dem Drehgelenk für den Sicherungshalter abgewandten Seite ist die Abdeckung 7 mit einer nach außen geschlossenen, schlitzförmigen Lichtbogenführung 9 ausgestattet, die eine Austrittsöffnung 10 besitzt.
Beim Öffnen des Sicherungstrennschalter wird der Sicherungshalter 5 vom Unterteil 1 getrennt, indem unter Drehung des Sicherungshalters 5 die Kontaktmesser 3 aus den Aufnahmekontakten 2 herausgezogen werden. Der entstehende Lichtbogen tritt in die schlitzförmige Lichtbogenführung 9 ein. Ein Teil tritt aus der Austrittsöffnung 10 heraus, ein anderer Teil wird in Lichtbogenumlenkkammern hineingelenkt.
Diese Lichtbogenlöscheinrichtung dient zum Ausschalten von Lastströmen. Die Lastströme sind mit Scheitelwerten von ca. 1 kA relativ gering. Die dabei auftretenden Lichtbogen stehen ca. 10 bis 20 ms, d.h. relativ lange an. Die Problemzone beim Ausschalten von Lastströmen liegt vor dem Kontaktstück, weswegen in diesem Bereich zur Lösung des Problems Lichtbogenumlenkkammern mit der Austrittsöffnung 10 vorgesehen sind.
Die beim Einschalten auf einen Kurzschluß auftretenden Kurzschlußströme werden vor Erreichen ihrer Scheitelwerte von ca. 100 kA bereits nach relativ kurzer Dauer (ca. 1 ms) durch die Sicherungen abgeschaltet. Die hohe Stromsteilheit führt hierbei zu einer explosionsartigen Ausbreitung von Metalldämpfen und ionisierten Gasen nach allen Richtungen um den Lichtbogen. Die Problemzone liegt hier im Bereich des Kontaktstücks, d.h. unterhalb der für das Ausschalten relevanten Problemzone. Aufgrund der Metalldämpfe und ionisierten Gase ist ohne besondere Vorkehrungen ein Phasenüberschlag zwischen nebeneinander liegenden Kontaktstücken möglich. Weist das Gehäuse verhältnismäßig große Anschlußöffnungen für die Aufnahmekontakte auf und liegen diese frei, so ist nicht auszuschließen, daß die Metalldämpfe vom Aufnahmekontakt durch die Anschlußöffnung nach außen treten und es bei Befestigung des Sicherungstrennschalters auf einer geerdeten Befestigungsplatte mit dieser zu einem Kurzschluß kommt.
Aus der Druckschrift DE 25 44 251 A ist ein weiterer gattungsgemäßen Sicherungstrennschalter bekannt, der als Festkontaktteile Aufnahmekontakte aufweist, die mit Anschlußklemmen in Form von zweiteiligen Kontaktsockeln versehen sind. Bei diesem gattungsgemäßen Schalter sind an der Abdeckung Kammern in Form von Löschkammern vorgesehen, die das freie Ende der Aufnahmekontakte derart aufnehmen, dass Trennwände der Kammern nebeneinander liegende Aufnahmekontakte gegenseitig abschotten und die Kammern jeweils auf der der jeweiligen Sicherung abgewandten Seite eine Wand aufweisen, wobei parallel zu diesen Wänden der Kammern verlaufende Gehäuseaußenwände der Abdeckung jeweils mit einer Anschlußöffnung zum Zugang zu jeweils einer der Anschlußklemmen versehen sind.
Die Wanderung eines Lichtbogens und damit die Gefahr einer Kurzschlussbildung wird bei diesem bekannten Sicherungstrennschalter durch Löschbleche verhindert, die in der Löschkammer angeordnete sind.
Aus der Druckschrift DE 39 18 816 A ist außerdem ein Sicherungstrennschalter in Leistenform bekannt, bei dem die einzelnen Aufnahmekontakte von haubenartigen Abdeckungen jeweils für sich von fünf Seiten umgeben sind. Mit jeweils einem der Aufnahmekontakte verbundene, in geringem Abstand zu dem zugeordneten Aufnahmekontakt verlaufende Kontaktstifte, die von der jeweiligen Abdeckung mit abgedeckt sind, sind über eine Öffnung der Abdeckung zugänglich. Dabei sind die Öffnungen im Wesentlichen durch Kontakttulpen einer Überbrückung der Aufnahmekontakte verschließbar, wenn diese zur Überbrückung der Aufnahmekontakte auf die freien Enden der Kontaktstifte aufsteckt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen anderen Sicherungstrennschalter der obengenannten Art ( DE 25 44 251 A )anzugeben, durch den ebenfalls eine schädigende Beeinflussung durch beim Einschalten auf einen Kurzschluß auftretende Metalldämpfe und ionisierte Gase vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Sicherungstrennschalter mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst, bei dem jede der Anschlußklemmen jeweils zwischen einer der Wände der Kammern und einer der mit einer Anschlußöffnung versehenen Gehäuseaußenwand der Abdeckung derart angeordnet ist, dass jede der Wände der Kammern jeweils eine Abschottung zu einer der Anschlußklemmen zur Verhinderung der Ausbreitung von Metalldämpfen und ionisierten Gasen zur zugeordneten Austrittsöffnung hin bildet.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht, wenn die Kammer auf der dem Unterteil zugewandten Seite geöffnet ist, wodurch eine gezielte Druckentlastung und eine Ableitung der ionisierten Gase und Metalldämpfe ermöglicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1: eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Sicherungslasttrennschalters,
FIG 2: einen erfindungsgemäßen Sicherungslasttrennschalter ohne Deckelteil und Sicherungen,
FIG 3: eine Abdeckung für Anschlüsse und Kontakte eines Sicherungslasttrennschalters in einer Querschnittsdarstellung,
FIG 4: eine Unteransicht der Abdeckung gemäß FIG 3 und
FIG 5: eine Schnittdarstellung eines bekannten Sicherungslasttrennschalters.

Der in FIG 1 dargestellte Sicherungslasttrennschalter besteht im wesentlichen aus einem Unterteil 11 mit Aufnahmekontakten 12 für Sicherungsmesser 13 von Niederspannungs-Hochleistungssicherungen 14, einer auf das Unterteil 11 aufrastbaren Abdeckung 17 und einem Sicherungshalter 15, der die Niederspannungs-Hochleistungssicherungen 14 über Haltefahnen 16 trägt. Der Sicherungshalter 15 ist mit dem Unterteil 11 über ein nicht näher dargestelltes bekanntes Drehgelenk verbunden. Die Abdeckung 17 deckt die Aufnahmekontakte 12 ab und dient somit als Berührungsschutz. In der Abdeckung 17 sind in bekannter Weise Schlitze 18 zum Einführen der Sicherungsmesser 13 eingebracht. An der dem Drehgelenk für den Sicherungshalter 15 abgewandten Seite ist die Abdeckung 17 mit Kammern 19 versehen, in die jeweils einer der Aufnahmekontakte 12, d.h. ein Festkontakt für jede Phase aufgenommen ist. Der Sicherungslasttrennschalter ist in FIG 1 in einer Position beim Einschaltvorgang dargestellt, kurz nach dem Aufschwenken des Sicherungshalters 15 in dem die Sicherungsmesser 13 die Kontakte 12 berühren. Durch Pfeile 20 ist die Ausbreitung von Metalldämpfen und ionisierten Gasen angedeutet. Diese werden von einer zur Kammer 19 zugehörigen Wand 21 abgehalten und reflektiert. Die Wand 21 liegt auf der dem Sicherungsmesser 13 abgewandten Seite des Aufnahmekontaktes 12. Die Kammer 19 umschließt den Aufnahmekontakt 12 allseitig durch Wände, wobei lediglich eine der Wände durch den Schlitz 18 zur Kontaktierung des Sicherungsmessers 13 mit dem Aufnahmekontakt 12 unterbrochen ist. Nach unten, d.h. zum Unterteil 11 hin ist die Kammer 19 geöffnet, um hierdurch bei der explosionsartigen Ausbreitung der Metalldämpfe und Gase eine gezielte Druckentlastung zu bieten und diese hierüber abzuleiten. Die Wand 21 der Kammer 19 stellt eine Abschottung zur Anschlußklemme 22 hin dar, die über eine Anschlußöffnung 23 an der Gehäuseaußenwand zugänglich ist. Für jede Phase existiert eine eigene Kammer 19, d.h. nebeneinander liegende Aufnahmekontakte 12 der drei Phasen sind untereinander durch hier nicht dargestellte Trennwände ebenfalls abgeschottet.
In FIG 2 ist ein Sicherungslasttrennschalter erfindungsgemä-ßer Art ohne einen Sicherungshalter und Sicherungen dargestellt. Abweichend zu der in FIG 1 gezeigten Ausführungsform ist hier die Anschlußklemme 22 zum Anschluß eines Kabelschuhs ausgebildet, der durch eine weite Anschlußöffnung 23 in der Gehäuseaußenwand einführbar ist. Ohne die Ausgestaltung der Abdeckung 17 mit einzelnen Kammern 19 und den hier zugehörigen Wänden 21 würden die Metalldämpfe und ionisierten Gase sich ungehindert zur Anschlußöffnung 23 hin nach außen ausbreiten können und hierdurch die Kurzschlußgefahr erheblich vergrößern. Im übrigen sind hier gleiche Bezugszeichen wie in FIG 1 verwendet, da die Ausführungsform grundsätzlich gleich ausgebildet ist.
In FIG 3 ist die Abdeckung 17 dargestellt, die den Aufnahmebereich der Kammer 19 für einen Aufnahmekontakt 12 deutlich wiedergibt.
FIG 4 zeigt die Abdeckung 17 in einer Unteransicht, d.h. aus der Sicht des Unterteils 11. Hier sind die drei einzelnen Kammern 19 für jede Phase ersichtlich. Diese werden jeweils durch die Wände 21 und sich daran anschließende Querwände 24 gebildet, die den Aufnahmekontakt 12 allseitig bis auf den Aufnahmeschlitz 18 umgeben. Die Querwände 24 dienen auch als Trennwände zwischen benachbarten Aufnahmekontakten 12. Durch diese Kapselung der Aufnahmekontakte 12 wird eine Wanderung des Lichtbogens zu benachbarten Aufnahmekontakten und damit eine Kurzschlußbildung verhindert.

Claims

Sicherungstrennschalter mit einem Unterteil (11), das mit Anschlußklemmen (22) versehene Aufnahmekontakte (12) aufweist, mit einer Abdeckung (17) für das Unterteil (11) und mit einem Sicherungshalter (15) mit Sicherungen (14) zur Kontaktierung der Aufnahmekontakte (12), bei dem in die Abdeckung (17) Kammern (19) zur Aufnahme der Aufnahmekontakte (12) integriert sind, bei dem Trennwände (24) der Kammern (19)nebeneinander liegende Aufnahmekontakte (12) gegenseitig abschotten, bei dem die Kammern (19) jeweils auf der der jeweiligen Sicherung (14) abgewandten Seite eine Wand (21) aufweisen und bei dem parallel zu den Wänden (21) der Kammern (19) verlaufende Gehäuseaußenwände der Abdeckung jeweils mit einer Anschlußöffnung (23) zum Zugang zu jeweils einer der Anschlußklemmen (22) versehen sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
jede der Anschlußklemmen (22) jeweils zwischen einer der Wände (21) der Kammern (19) und einer der mit einer Anschlußöffnung (23) versehenen Gehäuseaußenwand der Abdeckung derart angeordnet ist, dass jede der Wände (21) der Kammern (19) jeweils eine Abschottung zu einer der Anschlußklemmen (22) zur Verhinderung der Ausbreitung von Metalldämpfen und ionisierten Gasen zur zugeordneten Austrittsöffnung (23) hin bildet.
Sicherungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (19) auf der dem Unterteil (11) zugewandten Seite geöffnet sind.