EP1202304A2 - Lichtbogen-Löscheinrichtung - Google Patents

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EP1202304A2
EP1202304A2 EP01123056A EP01123056A EP1202304A2 EP 1202304 A2 EP1202304 A2 EP 1202304A2 EP 01123056 A EP01123056 A EP 01123056A EP 01123056 A EP01123056 A EP 01123056A EP 1202304 A2 EP1202304 A2 EP 1202304A2
Authority
EP
European Patent Office
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arc
blow
plate
running plate
quenching device
Prior art date
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Application number
EP01123056A
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English (en)
French (fr)
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EP1202304B1 (de
EP1202304A3 (de
Inventor
Dietmar Hillebrand
Daniel Dipl.-Ing. Hörner
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.)
AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
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Publication of EP1202304A3 publication Critical patent/EP1202304A3/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
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an arc extinguishing device for example for miniature circuit breakers or others electrical devices where arcing between each other spaced or spacable contacts can occur.
  • circuit breaker In the case of a circuit breaker In the event of a short-circuit-triggered operation or one manual triggering under load, if necessary, an arc between two separating contacts, one for their destruction or damage. For this reason, the State of the art a generic arc extinguishing device like, for example, at a Miniature circuit breaker (hereinafter referred to as circuit breaker) Applicant herself, or also in the LS switch NLS 10-11 / D63 the company "Schupa" is used.
  • circuit breaker Miniature circuit breaker
  • the fixed contact preferably consists of a hook-shaped curved contact pin, on its, through the hook shape defined an essentially straight section Contact surface for the movable contact is formed.
  • the hook-shaped fixed contact Opposite the hook-shaped fixed contact is a Floor plate or arc running plate arranged, which is electrically connected to the movable contact.
  • This Arc running plate is at a distance from that due to the hook shape arranged defined arc section of the fixed contact such that it is essentially continuously from Fixed contact extends away, which increases the distance between the fixed contact along its arc section and the Arc running plate continuously enlarged, i.e. the Arc gap between fixed contact and arc running plate is widened conically.
  • the bottom of the sheet stack i.e. the lowest Extinguishing sheet is at a predetermined distance from the floor sheet which is along the bottom floor panel extends in parallel.
  • the gap between the individual sheets of the sheet stack or between the lowest sheet and the Arc runner plate open into a blow-out duct, which on one upstream section is formed as a labyrinth, the from a plurality of walls from one electrically not conductive material and a kind of flow resistance represents.
  • the labyrinth finally leads to one downstream area of the exhaust duct to an outlet which in the case of the circuit breaker as a through hole in Switch housing is formed.
  • the arc extinguishing device for electrical devices with spaced or spaced contacts an arc running plate that with a the contacts are electrically connected, a baffle plate package that essentially between the arc runner and the another contact is arranged as well as one to the Extinguishing sheet package adjoining exhaust duct.
  • the arc running plate is above the Extinguishing sheet package before, such that an end portion of the Arc running plate at least in an upstream Section of the exhaust duct protrudes.
  • the arc running plate works in the Exhaust duct as a kind of heat shield, which heat inside of the blow-out channel and thus the housing of the electrical device, preferably made of plastic protects against melting.
  • the section of the Arc running plate forms an end piece, which is preferably in the exhaust duct is integrated.
  • the purpose of this technical Measure consists of metal particles in the ionized gas are "trapped" and thus that Housing of the electrical device as well as electrical Components inside the housing from damage protect.
  • This "trapping effect" of the end piece can be increased in which this according to the advantageous development according to claim 4 is formed into a plate in which at least one Through opening or notch is formed.
  • the training according to claim 6 provides that the section of the Arc running plate is fixed to a parallel distance to keep the laminated core. In this way, through the fixed positioning of the arc running plate, especially in his tail area forces, for example, at Short circuit due to rapid changes in heat due to voltages arise in the material, intercepted and thus the distances between the arc running plate and the laminated core or opposite contact are maintained.
  • Fig. 1 has an arc extinguisher according to a preferred embodiment the invention, an arc running plate 1, a laminated core 2 and a blow-out duct 3.
  • the arc running plate 1 forms its a free end section an end piece 4, which in the Blow-out duct 3 protrudes.
  • the arc extinguishing device according to the invention is present built into a circuit breaker, at this point it is expressly pointed out that such others electrical devices different from the example LS switch shown with the arc extinguishing device can be equipped according to the invention, in which between Contact arcing can occur.
  • the circuit breaker shown as an example consists of two shell-like housing halves preferably from one Plastic material (only one housing half is shown in Fig. shown), the number of switches between them specific electrical elements.
  • MCB this genus are from the prior art, for example sufficient according to the publication mentioned at the beginning known, hereby also the subject of this application is made, so at this point regarding the construction and the function of these elements on the corresponding ones Publications can be referenced.
  • a generic circuit breaker has one stationary, i.e. Contact 5 fixed to the housing (hereinafter referred to as a fixed contact) and a movable, i.e. at the Housing preferably rotatably mounted contact (not closer ) Shown.
  • a fixed contact fixed to the housing
  • a movable i.e. at the Housing preferably rotatably mounted contact (not closer ) Shown.
  • the movable contact becomes pulsed from the fixed contact lifted off and automatically snaps into its release position.
  • the movable contact via a cable with the Arc running plate 1 electrically connected which consists of a thin sheet metal strip is preferably made of copper.
  • the arc running plate 1 is as from the state of the Technology well known with regard to an imaginary Connection line between the fixed contact 5 and the movable Contact aligned at an angle. That the arc running plate 1 forms an arc gap S with respect to the fixed contact near a contact surface of the fixed contact 5 its smallest Width and which then moves away from the movable Contact continuous (not necessarily linear) expands.
  • the laminated core 2 arranged. This consists of a plurality of parallel ones spaced, mutually insulated sheet metal plates 8, which creates gaps between the individual plates.
  • the exact arrangement of the laminated core 2 is from the beginning described prior art is also well known, so that we won't go into that here got to.
  • the arc running plate 1 itself extends below of the laminated core 2 with a predetermined parallel distance a bottom sheet of the package 2 further. For this is the arc running plate 1 near an edge of the bottom The plate is roughly blunt at the level of the fixed contact 5 Angle (position 9) bent and under the laminated core 2 guided.
  • the blow-out duct 3 in the housing educated.
  • the housing of the electrical Device in the upstream area of the blow-out duct 3 adjacent to the laminated core 2 a number of in Depth direction of the laminated core (i.e. along the gap openings) extending guide walls 10 preferably in one piece with the Housing formed, which are aligned so that a kind of labyrinth 11 is created, which one Represents flow resistance.
  • This labyrinth 11 leads finally in the downstream area of the blow-out duct 3 an outlet opening 12 which is formed in the housing wall.
  • the guide walls 10 are on both Housing halves are formed so that when assembled come to lie on top of each other and one wall at a time train together.
  • the guide walls 10 of the labyrinth 11 are thereby in a section of the exhaust duct 3 along the Arc running plate 1 seen, aligned so that a groove-shaped recess or notch 13 in the depth direction arises as a clamping receptacle for the arc running plate 1 is provided.
  • the arc running plate 1 is over the downstream edge of the laminated core 2 at least in the upstream area of the labyrinth 11 Blow-out channel 3 extends and forms at its downstream End the end piece 4, which is included in the notch 13 and is fixed by the resulting clamping effect.
  • This End piece 4 also forms a baffle or Stromleitblech preferably as an integral part of the Labyrinths 11. At this point it should be noted that the end piece 4 also beyond the labyrinth 11 in the Ausblaskanal 3 can be performed.
  • the end piece 4 is 4th also as a plate (preferably rectangular) formed in the at least one through opening 14 and / or at least one notch 15, preferably on downstream edge of the plate is excluded.
  • the plate-shaped end piece 4 with one or two Provide notches 15 at the rear (downstream) plate edge, resulting in a two- or three-pronged in plan view Fork shape results. 4 and 5 are against closed through openings 14 in the end piece 4 provided, the openings in Fig. 4 as parallel spaced longitudinal slots and in Fig. 5 as a perforated grid forming holes are provided.
  • End piece 4 of the arc running plate 1 Due to the widened dimension according to FIGS. 3 to 6 End piece 4 of the arc running plate 1 and by its Geometry can be the end piece 4 in the two at Installation of the housing halves opposite notches 13 pinch and fix. This will fix the surfaces out of the heat range of the arc, so that End piece 4 remains securely fixed. Furthermore, the end piece 4 a kind of heat shield for the housing, which, for example LS switches are made of a thermoplastic.
  • the fixation of the end piece 4 in the housing (in the housing-side notches 13) also causes forces that Short circuit due to stresses in the material (caused by rapid heat changes) in the arc running plate 1 act, are intercepted by the housing. By this interception the forces remain the parallel distance between the laminated core 2 and largely maintain the arc running plate 1, so that the dielectric strength of the circuit breaker ensures becomes.
  • the housing is not must necessarily consist of two halves but also can be in one piece, the labyrinth by appropriate Wall inserts can be formed. Nor is it required one of the contacts as a moving contact is trained. Rather, it can also be that between fixed contacts an arc is likely and therefore the arc extinguishing device according to the invention used becomes.
  • the invention relates to an arc extinguishing device for electrical devices with spaced or spaced contacts, from which is a contact with an electric arc runner that is related to the other contact extends that an in-between Arc gap widens along the arc running plate.
  • the facility also has a sheet stack, which between the arc running plate and the other contact is arranged and consists of a plurality of sheets between them Form gaps which open into a blow-out duct.
  • the the arc running plate is above the quenching plate package before to at least in an upstream section of the Exhaust duct to protrude.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogen-Löscheinrichtung für elektrische Geräte mit voneinander beabstandeten oder beabstandbaren Kontakten, von denen ein Kontakt mit einem Lichtbogenlaufblech elektrisch verbunden ist, das sich bezüglich des anderen Kontakts so erstreckt, dass sich ein dazwischen ausbildender Lichtbogenspalt längs des Lichtbogenlaufsblechs aufweitet. Die Einrichtung hat des weiteren ein Löschblechpaket, das zwischen dem Lichtbogenlaufblech und dem anderen Kontakt angeordnet ist und aus einer Mehrzahl von Blechen besteht, die zwischen sich Spalte ausbilden, welche in einen Ausblaskanal münden. Das das Lichtbogenlaufblech steht dabei über das Löschblechpaket vor, um zumindest in einen stromaufwärtigen Abschnitt des Ausblaskanals zu ragen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogen-Löscheinrichtung beispielsweise für Leitungsschutzschalter oder andere elektrische Geräte, bei denen Lichtbögen zwischen voneinander beabstandeten oder beabstandbaren Kontakten auftreten können.
Beispielsweise bei einem Leitungsschutzschalter entsteht im Fall eines Kurzschluss bedingten Auslösevorgangs oder eines manuellen Auslösens unter Last ggf. ein Lichtbogen zwischen zwei sich hierbei trennenden Kontakten, der zu deren Zerstörung oder Beschädigung führen könnte. Aus diesem Grund sieht der Stand der Technik eine gattungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung vor, wie sie beispielsweise bei einem Leitungsschutzschalter (nachfolgend LS-Schalter bezeichnet) der Anmelderin selbst, oder auch in dem LS-Schalter NLS 10-11/D63 der Firma "Schupa" verwendet wird.
Demzufolge ist ein Festkontakt sowie ein relativ hierzu bewegbarer, vorzugsweise drehbarer Kontakt vorgesehen, die jeweils mit einer Kabelklemme elektrisch verbunden sind. Vorzugsweise der Festkontakt besteht aus einem hakenförmig gebogenen Kontaktstift, an dessen, durch die Hakenform definierten im wesentlichen gerade verlaufenden Abschnitt eine Kontaktfläche für den bewegbaren Kontakt ausgebildet ist.
Gegenüberliegend zu dem hakenförmigen Festkontakt ist ein Bodenblech oder auch Lichtbogenlaufblech angeordnet, welches mit dem bewegbaren Kontakt elektrisch verbunden ist. Dieses Lichtbogenlaufblech ist im Abstand zu dem durch die Hakenform definierten Bogenabschnitt des Festkontakts derart angeordnet, dass es sich im wesentlichen gerade kontinuierlich vom Festkontakt weg erstreckt, wodurch sich der Abstand zwischen dem Festkontakt längs dessen Bogenabschnitt und dem Lichtbogenlaufblech kontinuierlich vergrößert, d.h. der Lichtbogenspalt zwischen Festkontakt und Lichtbogenlaufblech konisch verbreitert wird.
An der Hakenspitze des Festkontakts schließt sich ein Löschblechpaket an, welches an seiner Oberseite, d.h. an seinem obersten Löschblech einen Lichtbogenspalt mit der Hakenspitze definiert. Die Unterseite des Blechpakets, d.h. das unterste Löschblech wird mit einem vorbestimmten Abstand vom Bodenblech untergriffen, welches sich längs des untersten Bodenblechs parallel erstreckt. Die Spalte zwischen den einzelnen Blechen des Blechpakets bzw. zwischen dem untersten Blech und dem Lichtbogenlaufblech münden in einen Ausblaskanal, der an einem stromaufwärtigen Abschnitt als Labyrinth ausgebildet ist, das aus einer Mehrzahl von Wänden aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht und eine Art Strömungswiederstand darstellt. Das Labyrinth führt schließlich an einem stromabwärtigen Bereich des Ausblaskanals an einen Auslass, der im Falle des LS-Schalters als Durchgangsbohrung im Schaltergehäuse ausgebildet ist.
Angesichts dieses Stands der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Lichtbogen-Löscheinrichtung für elektrische Geräte zu schaffen, mittels der eine hohe Funktionssicherheit für das elektrische Gerät erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Lichtbogen-Löscheinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demzufolge hat die erfindungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung für elektrische Geräte mit voneinander beabstandeten oder beabstandbaren Kontakten ein Lichtbogenlaufblech, das mit einem der Kontakte elektrisch verbunden ist, ein Löschblechpaket, das im wesentlichen zwischen dem Lichtbogenlaufblech und dem anderen Kontakt angeordnet ist sowie einen an das Löschblechpaket sich anschließenden Ausblaskanal. Erfindungsgemäß steht das Lichtbogenlaufblech über das Löschblechpaket vor, derart, das ein Endabschnitt des Lichtbogenlaufblechs zumindest in einen stromaufwärtigen Abschnitt des Ausblaskanals ragt.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass ionisiertes Gas, welches beim Löschen von Lichtbögen mittels der Lichtbogen-Löscheinrichtung entsteht und in den Ausblaskanal einströmt, zusätzlich gekühlt wird, wodurch Hitzespannungen in den einzelnen Teilabschnitten der Lichtbogen-Löscheinrichtung und/oder dem Gehäuse des elektrischen Geräts reduziert werden. Hierdurch steigt die Funktionssicherheit für das elektrische Gerät. Darüber hinaus funktioniert das Lichtbogenlaufblech im Ausblaskanal als eine Art Hitzeschild, welches Hitze innerhalb des Ausblaskanals reflektiert und damit das Gehäuse des elektrischen Geräts, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, vor einem Anschmelzen schützt.
Gemäß den Ansprüchen 2 und 3 ist es vorgesehen, dass der in den Abblaskanal ragende Abschnitt des Lichtbogenlaufblechs ein Endstück bildet, das vorzugsweise in den Ausblaskanal integriert ist. Der Zweck dieser technischen Maßnahme besteht darin, Metallpartikel, welche in dem ionisierten Gas enthalten sind "einzufangen" und somit das Gehäuse des elektrischen Geräts wie auch elektrische Bauelemente innerhalb des Gehäuses vor Beschädigung zu schützen.
Diese "Einfangwirkung" des Endstücks lässt sich steigern, in dem dieses gemäß der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 4 zu einer Platte geformt ist, in der zumindest eine Durchgangsöffnung oder Einkerbung ausgebildet ist.
Schließlich sieht die Weiterbildung nach Anspruch 6 vor, dass der in den Ausblaskanal ragende Abschnitt des Lichtbogenlaufblechs fixiert ist, um einen Parallelabstand zu dem Blechpaket beizubehalten. Auf diese Weise können durch die feste Positionierung des Lichtbogenlaufblechs insbesondere in seinem Endstückbereich Kräfte, die beispielsweise bei Kurzschluss infolge schneller Hitzeänderungen durch Spannungen im Material entstehen, abgefangen und damit die Abstände zwischen dem Lichtbogenlaufblech und dem Blechpaket bzw. dem gegenüberliegenden Kontakt aufrechterhalten werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
  • Fig. 1 die Explosionsdarstellung einer Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Falle des Einbaus in einen LS-Schalter
  • Fig. 2 die Perspektivenansicht der Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß Fig. 1 im eingebauten Zustand,
  • Fig. 3 bis 6 alternative Ausgestaltungen eines Lichtbogenlaufblechs in dessen Endstückbereich und
  • Fig. 7 die Draufsicht der Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß Fig. 1 im eingebauten Zustand.
    • Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, hat eine Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Lichtbogenlaufblech 1, ein Blechpaket 2 sowie einen Ausblaskanal 3. Das Lichtbogenlaufblech 1 bildet an seinem einen freien Endabschnitt ein Endstück 4, welches in den Ausblaskanal 3 ragt.
    Vorliegend ist die erfindungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung in einen LS-Schalter eingebaut, wobei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass auch solche andere elektrische Geräte unterschiedlich zu dem beispielhaft dargestellten LS-Schalter mit der Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet sein können, bei denen zwischen Kontakten Lichtbögen auftreten können.
    Der beispielhaft dargestellte LS-Schalter besteht aus zwei schalenartigen Gehäusehälften vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial (nur eine Gehäusehälfte ist in den Fig. dargestellt), die zwischen sich eine Anzahl von Schalter spezifischen elektrischen Elementen aufnehmen. LS-Schalter dieser Gattung sind aus dem Stand der Technik beispielsweise gemäß der eingangs genannten Veröffentlichen hinlänglich bekannt, der hiermit auch zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht wird, so dass an dieser Stelle bezüglich des Aufbaus und der Funktion dieser Elemente auf die entsprechenden Veröffentlichungen verwiesen werden kann.
    Grundsätzlich hat ein gattungsgemäßer LS-Schalter einen ortsfesten, d.h. am Gehäuse fixierten Kontakt 5 (nachfolgend als Festkontakt bezeichnet) sowie einen bewegbaren, d.h. am Gehäuse vorzugsweise drehbar gelagerten Kontakt (nicht näher dargestellt). Bei Kurzschluss oder auf eine entsprechende manuelle Betätigung des LS-Schalters hin wird dieser ausgelöst, d.h. der bewegbare Kontakt wird impulsartig vom Festkontakt abgehoben und schnappt selbständig in seine Auslösestellung.
    Es ist bekannt, dass bei der Trennbewegung des bewegbaren Kontakts vom Festkontakt 5, aber auch während der entgegengesetzten Annäherungsbewegung ggf. ein Lichtbogen zwischen den beiden Kontakten auftritt. Aus diesem Grund ist vorzugsweise der bewegbare Kontakt über ein Kabel mit dem Lichtbogenlaufblech 1 elektrisch verbunden, welches aus einem dünnen Blechstreifen vorzugsweise aus Kupfer ausgebildet ist.
    Die bevorzugte Relativlage des Lichtbogenlaufblechs 1 bezüglich des Festkontakts 5 wird nachstehend beschrieben.
    Das Lichtbogenlaufblech 1 ist wie auch aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt bezüglich einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem Festkontakt 5 und dem bewegbaren Kontakt schräg ausgerichtet. D.h. das Lichtbogenlaufblech 1 bildet bezüglich des Festkontakts einen Lichtbogenspalt S, der nahe einer Kontaktfläche des Festkontakts 5 seine geringste Breite hat und der sich dann in Richtung weg vom bewegbaren Kontakt kontinuierlich (nicht notwendigerweise linear) aufweitet. Im Anschluss an den Festkontakt 5 im Bereich des Lichtbogenspalts S mit der größten Breite ist das Blechpaket 2 angeordnet. Dieses besteht aus einer Mehrzahl von parallel beabstandeten, voneinander isoliert gehaltenen Blechplatten 8, wodurch zwischen den einzelnen Platten Spalte entstehen. Die genaue Anordnung des Blechpakets 2 ist aus dem eingangs beschriebenen Stand der Technik ebenfalls hinlänglich bekannt, so dass an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen werden muß. Das Lichtbogenlaufblech 1 selbst erstreckt sich unterhalb des Blechpakets 2 mit einem vorbestimmten Parallelabstand zu einer untersten Blechplatte des Pakets 2 weiter. Hierfür ist das Lichtbogenlaufblech 1 nahe einem Rand der untersten Blechplatte in etwa auf Höhe des Festkontakts 5 im stumpfen Winkel (Position 9) abgebogen und unter das Blechpaket 2 geführt.
    Im Anschluss an das Blechpaket 2 auf dessen zum Festkontakt 5 stromabwärtigen Seite ist der Ausblaskanal 3 in dem Gehäuse ausgebildet. Hierfür sind in dem Gehäuse des elektrischen Geräts im stromaufwärtigen Bereich des Ausblaskanals 3 angrenzend an das Blechpaket 2 eine Anzahl von in Tiefenrichtung des Blechpakets (d.h. längs der Spaltmündungen) sich erstreckender Leitwände 10 vorzugsweise einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet, die so zueinander ausgerichtet sind, dass eine Art Labyrinth 11 entsteht, welches einen Strömungswiderstand darstellt. Dieses Labyrinth 11 führt schließlich im stromabwärtigen Bereich des Ausblaskanals 3 zu einer Auslassöffnung 12, die in der Gehäusewand ausgeformt ist.
    Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Leitwände 10 an beiden Gehäusehälften ausgebildet, derart, dass sie beim Zusammenbau aufeinander zu liegen kommen und dabei jeweils eine Wand gemeinsam ausbilden. Die Leitwände 10 des Labyrinths 11 sind dabei in einem Abschnitt des Ausblaskanals 3 längs des Lichtbogenlaufblechs 1 gesehen, so ausgerichtet, dass eine nutenförmige Ausnehmung oder Kerbe 13 in Tiefenrichtung entsteht, die als Klemmaufnahme für das Lichtbogenlaufblech 1 vorgesehen ist. Das Lichtbogenlaufblech 1 ist über den stromabwärtigen Rand des Blechpakets 2 hinaus zumindest in den stromaufwärtigen, zum Labyrinth 11 ausgebildeten Bereich des Ausblaskanals 3 verlängert und bildet an seinem stromabwärtigen Ende das Endstück 4, welches in der Kerbe 13 aufgenommen und durch die hierbei entstehende Klemmwirkung fixiert wird. Dieses Endstück 4 bildet dabei ebenfalls eine Leitwand bzw. ein Stromleitblech vorzugsweise als integrierter Bestandteil des Labyrinths 11. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das Endstück 4 auch über das Labyrinth 11 hinaus in den Ausblaskanal 3 geführt sein kann.
    In den Fig. 3 bis 6 sind eine Anzahl von möglichen Gestaltungen des Endstücks 4 dargestellt. Demzufolge ist das Endstück 4 ebenfalls als eine Platte (vorzugsweise rechteckig) ausgebildet, in der zumindest eine Durchgangsöffnung 14 und/oder zumindest eine Einkerbung 15 vorzugsweise am stromabwärtigen Rand der Platte ausgenommen ist. Gemäß der Fig. 3 und 6 ist das plattenförmige Endstück 4 mit einer oder zwei Kerben 15 am hintersten (stromabwärtigen) Plattenrand versehen, wodurch sich in der Draufsicht eine zwei- bzw. dreizinkige Gabelform ergibt. Gemäß der Fig. 4 und 5 sind dagegen geschlossene Durchgangsöffnungen 14 in dem Endstück 4 vorgesehen, wobei die Öffnungen in Fig. 4 als parallel beabstandete Längsschlitze und in Fig. 5 als ein Lochgitter ausbildende Bohrungen vorgesehen sind.
    Zur Wirkungsweise insbesondere des Lichtbogenlaufblechs lässt sich folgendes ausführen:
    Im Fall eines Lichtbogens zwischen dem Festkontakt 5 und dem bewegbaren Kontakt wird dieser bei seiner Entstehung längs der Lichtbogenlaufblechs 1 abgeleitet und wandert den Lichtbogenspalt S bis zum Blechpaket 2 stromabwärts. Dort wird er in eine Vielzahl von Teillichtbögen zergliedert und schließlich in den Ausblaskanal 3 ausgeblasen. Die Leitwände 10 im oberen Abschnitt des Ausblaskanals 3 bilden dabei ein Strömungshindernis, um die Strömungsgeschwindigkeit des ionisierten heißen Gases im Ausblaskanal 3 abzubremsen.
    Durch ein Verlängern des Lichtbogenlaufblechs 1, derart, dass zumindest sein Endstück 4 zumindest in den Labyrinthbereich 11, d.h. den unmittelbar an das Blechpaket 2 angrenzenden Abschnitt des Ausblaskanals 3 ragt, findet eine gegenüber dem Stand der Technik bessere Kühlung des in den Ausblaskanal 3 eingeleiteten ionisierten Gases statt, wobei gleichzeitig Metallpartikel im ionisierten Gas aufgefangen werden. Diese Wirkung wird durch die besondere Formgebung des Endstücks 4 gemäß der Fig. 3 bis 6 begünstigt.
    Durch die gemäß der Fig. 3 bis 6 verbreiterte Abmessung des Endstücks 4 des Lichbogenlaufblechs 1 sowie durch dessen Geometrie lässt sich das Endstück 4 in den beiden, bei der Montage der Gehäusehälften sich gegenüberliegenden Kerben 13 einklemmen und fixieren. Hierdurch werden die Fixierungsflächen außerhalb des Hitzebereichs des Lichtbogens verlegt, sodass das Endstück 4 sicher fixiert bleibt. Ferner bewirkt das Endstück 4 eine Art Hitzeschild für das Gehäuse, welches beispielsweise bei LS-Schaltern aus einem Thermoplastkunststoff gefertigt ist. Die Fixierung des Endstücks 4 im ,Gehäuse (in den gehäuseseitigen Kerben 13) bewirkt ferner, dass Kräfte, die bei Kurzschluss durch Spannungen des Materials (verursacht durch schnelle Hitzeänderungen) in das Lichtbogenlaufblech 1 einwirken, vom Gehäuse abgefangen werden. Durch dieses Abfangen der Kräfte bleibt der Parallelabstand zwischen dem Blechpaket 2 und dem Lichtbogenlaufblech 1 weitgehend aufrechterhalten, so dass die Spannungsfestigkeit des LS-Schalters gewährleistet wird.
    Abschließend sei darauf hingewiesen, dass das Gehäuse nicht notwendigerweise aus zwei Hälften bestehen muss sondern auch einteilig sein kann, wobei das Labyrinth durch entsprechende Wandeinsätze ausgebildet werden kann. Auch ist es nicht erforderlich, dass einer der Kontakte als beweglicher Kontakt ausgebildet ist. Vielmehr kann es auch so sein, das zwischen fixierten Kontakten ein Lichtbogen wahrscheinlich ist und daher die erfindungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung eingesetzt wird.
    Die Erfindung betrifft eine Lichtbogen-Löscheinrichtung für elektrische Geräte mit voneinander beabstandeten oder beabstandbaren Kontakten, von denen ein Kontakt mit einem Lichtbogenlaufblech elektrisch verbunden ist, das sich bezüglich des anderen Kontakts so erstreckt, dass sich ein dazwischen ausbildender Lichtbogenspalt längs des Lichtbogenlaufsblechs aufweitet. Die Einrichtung hat des weiteren ein Löschblechpaket, das zwischen dem Lichtbogenlaufblech und dem anderen Kontakt angeordnet ist und aus einer Mehrzahl von Blechen besteht, die zwischen sich Spalte ausbilden, welche in einen Ausblaskanal münden. Das das Lichtbogenlaufblech steht dabei über das Löschblechpaket vor, um zumindest in einen stromaufwärtigen Abschnitt des Ausblaskanals zu ragen.

    Claims (9)

    1. Lichtbogen-Löscheinrichtung für elektrische Geräte mit voneinander beabstandeten oder beabstandbaren Kontakten, von denen ein Kontakt mit einem Lichtbogenlaufblech (1) elektrisch verbunden ist, sowie
      mit einem Löschblechpaket (2), das im wesentlichen zwischen dem Lichtbogenlaufblech (1) und dem anderen Kontakt angeordnet ist und in einen Ausblaskanal (3) mündet
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Lichtbogenlaufblech (1) über das Löschblechpaket (2) vorsteht, um zumindest in einen stromaufwärtigen Abschnitt des Ausblaskanals (3) zu ragen.
    2. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
      der in den Ausblaskanal (3) ragende Abschnitt des Lichtbogenlaufblechs (1) zumindest teilweise ein Endstück (4) bildet.
    3. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Endstück (4) in den Ausblaskanal (3) integriert ist.
    4. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Endstück (4) eine Platte mit zumindest einer Durchgangsöffnung (14) oder Einkerbung (15) ist.
    5. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
      der stromaufwärtige Abschnitt des Ausblaskanals (3) als ein Labyrinth (11) ausgebildet ist, bei dem zumindest eine Labyrinthwand vom Lichtbogenlaufblech (1) gebildet wird.
    6. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
      der in den Ausblaskanal (3) ragende Abschnitt des Lichtbogenlaufblechs (1) fixiert ist, um einen Parallelabstand zu dem Blechpaket (2) beizubehalten.
    7. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Fixierung an einem Gehäuse des elektrischen Geräts erfolgt.
    8. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Gehäuse an seiner Innenseite einen Klemmspalt (13) ausbildet, in welchen der in den Ausblaskanal (3) ragende Abschnitt des Laufblechs (1) vorzugsweise das Endstück (4) bei seiner Montage einsetzbar ist.
    9. Lichtbogen-Löscheinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Gehäuse aus zwei Gehäuseschalen besteht, welche jeweils einen Klemmspalt (13) ausbilden und somit den in den Ausblaskanal (3) ragenden Abschnitt von zwei Seiten fixieren und damit den Parallelabstand zum Blechpaket (2) festlegen.
    EP01123056A 2000-09-28 2001-09-26 Lichtbogen-Löscheinrichtung Expired - Lifetime EP1202304B1 (de)

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