EP1301935A1 - Arc extinguisher with an attachment for low voltage switchgear - Google Patents

Arc extinguisher with an attachment for low voltage switchgear

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EP1301935A1
EP1301935A1 EP01953874A EP01953874A EP1301935A1 EP 1301935 A1 EP1301935 A1 EP 1301935A1 EP 01953874 A EP01953874 A EP 01953874A EP 01953874 A EP01953874 A EP 01953874A EP 1301935 A1 EP1301935 A1 EP 1301935A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arc
arc quenching
quenching chamber
attachment
chamber cover
Prior art date
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Granted
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EP01953874A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1301935B1 (en
Inventor
Michael Bach
Michael Sebekow
Guenter Seidler-Stahl
Detlev Schmidt
Ingo Thiede
Sezai Tuerkmen
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1301935A1 publication Critical patent/EP1301935A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1301935B1 publication Critical patent/EP1301935B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • H01H9/345—Mounting of 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
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes

Definitions

  • Arc quenching device with an attachment for low-voltage switchgear.
  • the invention relates to an arc extinguishing device for an air-switching low-voltage switching device with a universally usable, variable attachment for adapting the arc extinguishing chamber to increased requirements.
  • Quenching chamber inserts are used as the second design, in which only the function of the actual arc quenching can be achieved in one unit.
  • these structures are unable to withstand the pressure arising in connection with the arc.
  • these inserts are inserted into a shaft provided in or on the switch housing.
  • This type of construction has so far been mainly used for small molded case circuit breakers, but is also increasingly being used for larger circuit breakers where the housings enclose these rooms, ie the control room and the extinguishing room.
  • the arc quenching chambers are integrated into the switch housing.
  • the arcing chambers therefore do not form an object protruding beyond the contour of the switch.
  • they are still separate objects in large circuit breakers, they are included in the overall construction in such a way that they are flush with the housing contours and only the outlet openings are visible. However, the parts are accessible and can be removed, for example to examine the contacts underneath. If necessary, the entire arcing chamber can also be replaced.
  • outlet openings are provided in the housing for this purpose, which are part of the housing, for example a perforated wall in the housing or a wire mesh inserted into a receiving opening of the housing.
  • This is necessary because the switching gases have not cooled down enough after they have passed through the quenching plate package to allow them to escape outdoors.
  • the gas is hot and ionized, which can cause arcing to grounded parts or between busbars.
  • the hot switching gases may also carry sparks and can endanger or injure operators. As a result, further cooling is essential. That is why further chamber attachments have been created. So DE-OS 35 41 514 and 44 10 108 show, however
  • a proposed damping insert also requires a certain pressure behavior.
  • the gases must emerge unhindered from the quenching plate space and then be collected in a temporary storage space, from which they can ultimately exit to the outside in a cooled state.
  • EP-PS 0437151 B1 shows a multi-pole low-voltage circuit breaker in an insulating material housing equipped with a double cooling device for the extinguishing gases, which is divided into several internal compartments by insulating material partition walls, each of which is assigned to one of the poles.
  • Each switching pole is assigned a quenching plate package for deionizing the arc drawn when the contacts are separated, and an outlet opening for the switching gases equipped with a first gas cooling device. These outlet openings then open into another common for all switch poles
  • Chamber which has a second cooling device, after the flow of which the switching gases are discharged into the ambient medium through gas extraction openings.
  • the still very hot and still strongly ionized gases meet in front of the second cooling device, which can lead to disadvantages.
  • All of the solutions mentioned do not have any damping and blow-out devices belonging to just a single arc quenching chamber themselves and therefore represent a relatively high outlay both in terms of the material and the scope of assembly. They also do not permit use uncomplicated material-saving quenching chamber designs because they do not sufficiently dampen and cool the switching gases that escape. In addition, they do not effectively prevent hot, ionized switching gases from reaching areas of the switchgear where they can cause damage.
  • the voltage range is then either limited or, as described, additional parts such as fireplaces or attachments with deionizing media are used.
  • This can be the case if an increased short-circuit switching capacity is required or a higher rated voltage or a higher short-circuit current, because this usually means that the quenching chamber must have a larger volume, because these parameters affect the design of the quenching chamber , for example the number of quenching plates, the length of the path that the arc can run on the quenching plates, the type of insulation, damping or deionization at the exit of the quenching chamber and other features.
  • fireplaces or attachments mentioned are always designed for a special case and are neither universally applicable, expandable, variable or interchangeable.
  • the object of the invention is therefore to provide an arc extinguishing device with one according to that customary today
  • kit to create a universally usable, variable attachment, with which arc quenching chambers can be adapted to increased requirements, without the need to design corresponding quenching chambers.
  • an arc extinguishing device with an attachment for low-voltage switching devices in which the attachment as A chimney-like arc extinguishing chamber extension is designed to increase the volume of the arc extinguishing chamber and is a shaped piece which has a lower contour which is exactly the same as the contour of the arc extinguishing chamber cover normally located on the arc extinguishing chamber and whose upper contour is identical to the upper contour of the housing for receiving the Arc quench chamber cover is formed.
  • the arc quenching chamber is therefore used without the standard cover and instead of the cover, a shaped piece is first applied as an extension of the arc quenching chamber, onto which the arc quenching chamber cover is now placed.
  • One or more further shaped pieces can also be provided beforehand, before the arc quenching chamber cover is placed on top.
  • a fitting causes the chamber volume to be increased by a certain additional volume.
  • any number of shaped parts can be stacked and a volume increase corresponding to the technical requirements can be achieved of the arc quenching chamber can be achieved by a multiple of the additional volume by simply stacking fittings. An increase in the switching capacity can thus be brought about in a simple manner.
  • the material of the fitting is expediently identical to the material of the arc quenching chamber cover.
  • the attachment or attachments are fastened with a correspondingly long screw at the identical fastening point as the arc quenching chamber cover and, as described above, have the cover-typical insertion-locking mechanism for mechanical coupling between the switch housing and the arc quenching chamber cover.
  • the attachments can expediently have different heights, so that the enlargement of the arc quenching chamber can be gradually adapted to the requirements.
  • Fig. 1 shows a low-voltage circuit breaker, in which the control panel and the drive parts are omitted, in perspective view, seen from the front of the switch.
  • FIG. 2 shows an attachment according to the invention in a perspective view, seen from the side of the fastening screw.
  • FIG. 1 shows a low-voltage circuit breaker 1 with foot plates 2, in which, for a better overview, the control panel and the drive parts are omitted as being insignificant for the description of the invention. It's just the winnings to see 3 for the mounting screws required for fastening the same and the openings 4 for the shift linkage of the three switching poles.
  • two quenching chambers are shown in the normal state, that is to say only the quenching chamber covers 6 which are flush with the top side 5 of the low-voltage circuit breaker 1; 7 to see.
  • an attachment 8 according to the invention with an extinguishing chamber cover 9 is arranged on the third arc extinguishing chamber.
  • the attachment is designed as an arc quenching chamber extension to increase the volume of the quenching chamber and represents a shaped piece 10 which, with its lower contour 16, fits exactly into the contour of the receptacle of the arc quenching chamber cover normally located on the arc quenching chamber.
  • the upper contour of the molding 10 is identical to the upper contour of the housing for receiving the arc quenching chamber cover 6; 7; 9 trained.
  • the arc quenching chamber is therefore instead of the arc quenching chamber cover 6; 7; 9 first a fitting 10 is placed as an extension of the arc quenching chamber and now the arc quenching chamber cover 6; 7; 9.
  • a further shaped piece 10 or several further shaped pieces can also be provided beforehand, which are then covered with the arc quenching chamber cover 9.
  • the attachment 10, or the attachments 10, are fastened with a correspondingly long screw at the identical fastening point 11 as the arc quenching chamber cover.
  • the attachment 8 is a shaped piece 10 with a front wall 12, a rear wall 13, a first side wall 14 and one second side wall 15 formed. It has a lower contour 16 which is exactly the same as the contour of the arc quench chamber cover 6 normally located on the arc quenching chamber; 7; 9 and its upper contour 17 is identical to the upper contour of the switch housing for the normal reception of the arc quenching chamber cover 6; 7; 9 is formed.
  • An indentation 18 is provided in the rear wall 13, through which the fastening screw is guided, the length of which is selected in accordance with the number of attachments 8 used.
  • the attachment 8 has the cover-typical insertion-locking mechanism for mechanical coupling between the switch housing and the arc-quenching chamber cover 6; 7; 9, here represented by a groove 19 on the upper side 20 and a projection 21 engaging in this groove when placed on the lower side 22 of the attachment 8.
  • the arrangement After attaching an attachment 8 to the switch housing or an already existing additional attachment 8, the arrangement is fixed by means of a fastening screw guided through the indentation 18, and the special contours of the housing, attachment and arc-quenching chamber cover produce switching gas-tight labyrinths, which can also be used in a short circuit effect a safe phase separation.
  • the module-shaped attachments 8 can be stacked on top of one another in any number.
  • the invention provides an arc quenching device with a variable attachment that can be used universally according to the kit concept today, with which the arc quenching chambers are adapted to increased requirements can, without the need to design appropriate fire extinguishing chambers.

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Abstract

The invention relates to an arc extinguisher for low voltage switchgear, switching in air, with a universally applicable variable attachment for adjustment of the arc extinguisher chamber to meet increased demands. Said attachment (8) is in the form of a chimney-like arc extinguisher chamber extension, for increasing the volume of the arc extinguisher chamber and represents a moulded piece (10) with a lower outline (16) which exactly matches the outline of the arc extinguisher chamber cover (6; 7; 9), normally located on the arc extinguisher chamber and with an upper outline (17), identical to the upper outline of the switchgear housing for mounting the arc extinguisher chamber cover (6; 7; 9), whereby any number of attachments (8) may be used in a stacked manner.

Description

Beschreibung description
Lichtbogenlöscheinrichtung mit einem Aufsatz für Niederspan- nungs-Schaltgeräte .Arc quenching device with an attachment for low-voltage switchgear.
Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung für ein in Luft schaltendes Niederspannungs-Schaltgerät mit einem universell verwendbaren, variierbaren Aufsatz zur Anpassung der Lichtbogenlöschkammer an erhöhte Anforderungen.The invention relates to an arc extinguishing device for an air-switching low-voltage switching device with a universally usable, variable attachment for adapting the arc extinguishing chamber to increased requirements.
L0L0
In Luft schaltende Niederspannungs-Leistungsschalter benötigen zum Betrieb eine Lichtbogen-Löscheinrichtung, um auftretende Schaltlichtbögen ohne Beeinträchtigung des Leistungsschalters selbst und angrenzender Anlagenteile oder sonstiger 5 Baugruppen zum Erlöschen zu bringen, weil andernfalls die Gefahr besteht, dass die heißen und somit ionisierten Lichtbogengase elektrische Überschläge verursachen, Bedienpersonen verletzen oder andere Schäden bewirken.Low-voltage circuit breakers that switch in air require an arc extinguishing device to operate, in order to extinguish occurring switching arcs without impairing the circuit breaker itself and adjacent system parts or other assemblies, because otherwise there is a risk that the hot and thus ionized arc gases will cause electrical flashovers , Injure operators or cause other damage.
0 Bei den konventionellen Lichtbogen-Löscheinrichtungen für Niederspannungs-Leistungsschalter sind zwei grundsätzlich verschiedene Bauformen bekannt. Bei großen Leistungsschaltern werden bisher im wesentlichen herkömmlich als Bauelement gesondert hergestellte komplette Löschkammern, also ein stabi- 5 les lichtbogen-, druck- und temperaturfestes Gehäuse mit darin befindlichen Löschblechen und einer geeigneten Ausblasvorrichtung auf den Leistungsschalter aufgesetzt. In der Regel wird eine Löschkammer je Pol vorgesehen. Diese Kammer hat ein komplettes Gehäuse, das eine Festigkeit aufweist, die sowohl 0 den mechanischen als auch den elektrischen Kräften des darin auftretenden zu löschenden Lichtbogens, insbesondere in bezug auf den Druck und die Temperatur der Schaltgase, angemessen ist. In dieser Kammer befinden sich die Löschbleche. Die Kam- mer kann dabei als topfartiger Schacht ausgebildet sein, in den die Bleche eingesteckt sind, oder als eine Konstruktion aus Halbschalen bei der eine Vorrichtung benötigt wird, um die Bleche erst in die eine Halbschale einzusetzen, dann die zweite Halbschale aufzusetzen und letztlich beide zu verbinden.0 Two fundamentally different designs are known for conventional arc quenching devices for low-voltage circuit breakers. In the case of large circuit breakers, complete quenching chambers, that is to say a stable arc, pressure and temperature-resistant housing with quenching plates and a suitable blow-out device and a suitable blow-out device, have been placed on the circuit breaker essentially conventionally as a component separately. As a rule, an arcing chamber is provided for each pole. This chamber has a complete housing which has a strength which is appropriate to both the mechanical and the electrical forces of the arc to be quenched therein, in particular with regard to the pressure and the temperature of the switching gases. The quenching plates are located in this chamber. The cam mer can be designed as a pot-like shaft in which the sheets are inserted, or as a construction of half shells in which a device is required to insert the sheets into one half shell, then put on the second half shell and finally connect the two.
Als zweite Bauform finden Löschkammereinsätze Verwendung, bei denen nur die Funktion der eigentlichen Lichtbogenlöschung in einer Einheit erreichbar ist. Diese Gebilde sind aber nicht in der Lage, den im Zusammenhang mit dem Lichtbogen auftretenden Druck auszuhalten. Deshalb werden diese Einsätze in einen im oder am Schaltergehäuse vorgesehenen Schacht eingesetzt . Diese Bauform ist bisher vorwiegend bei kleinen Kom- paktleistungsschaltern gebräuchlich, findet aber zunehmend auch bei größeren Leistungsschaltern Anwendung, wo die Gehäuse diese Räume, also den Schaltraum und den Löschraum, umkleiden.Quenching chamber inserts are used as the second design, in which only the function of the actual arc quenching can be achieved in one unit. However, these structures are unable to withstand the pressure arising in connection with the arc. For this reason, these inserts are inserted into a shaft provided in or on the switch housing. This type of construction has so far been mainly used for small molded case circuit breakers, but is also increasingly being used for larger circuit breakers where the housings enclose these rooms, ie the control room and the extinguishing room.
Bei diesen modernen Niederspannungs-Leistungsschaltem sind die Lichtbogenlöschkammern in das Gehäuse des Schalters integriert. Die Löschkammern bilden also kein über die Kontur des Schalters hervorstehendes Objekt. Sie sind zwar bei großen Leistungsschaltern nach wie vor eigenständige Objekte, sind aber derart in die Gesamtkonstruktion einbezogen, dass sie bündig mit den Gehäusekonturen abschließen und nur noch die Auslassδffnungen sichtbar sind. Die Teile sind aber zugänglich und können herausgenommen werden, um beispielsweise die darunter befindlichen Kontakte zu begutachten. Gegebenenfalls kann die gesamte Löschkammer auch ausgewechselt werden.With these modern low-voltage power switches, the arc quenching chambers are integrated into the switch housing. The arcing chambers therefore do not form an object protruding beyond the contour of the switch. Although they are still separate objects in large circuit breakers, they are included in the overall construction in such a way that they are flush with the housing contours and only the outlet openings are visible. However, the parts are accessible and can be removed, for example to examine the contacts underneath. If necessary, the entire arcing chamber can also be replaced.
Bei bestimmten Bauformen auch größerer Niederspannungs- Leistungsschalter, die unter der amerikanischen Bezeichnung ICCB (insulated case circuit breaker) bekannt sind, wurde bereits eine derartige Konstruktion gewählt, bei welcher vorgefertigte Löschblechpakete in das Schaltergehäuse eingesetzt werden. Dabei ergibt sich jedoch ein Sekundärproblem. Mit dem Einsetzen des Löschblechpaketes ist die Lichtbogenlöscheinrichtung als Ganzes noch nicht komplett, denn letztlich müssen die Schaltgase den Schalter verlassen und ins Freie austreten, ohne Schaden anrichten zu können.For certain designs, even larger low-voltage circuit breakers, which are under the American name ICCB (insulated case circuit breaker) are known, such a construction has already been chosen in which prefabricated quenching plate packages are inserted into the switch housing. However, there is a secondary problem. The arc extinguishing device as a whole is not yet complete with the insertion of the quenching plate package, because ultimately the switching gases have to leave the switch and exit into the open without being able to cause any damage.
Bei den klassischen Leistungsschaltern sind dazu im Gehäuse Austrittsöffnungen vorgesehen, die Bestandteil des Gehäuses sind, zum Beispiel eine gelochte Wand im Gehäuse oder ein in eine Aufnahmeöffnung des Gehäuses eingesetztes Drahtgitter. Das ist nötig, weil die Schaltgase nach dem Durchlaufen des Löschblechpaketes noch nicht genug abgekühlt sind, um sie ins Freie austreten zu lassen. Das Gas ist heiß und ionisiert, was zu Überschlägen zu geerdeten Teilen oder zwischen Sammelschienen führen kann. Auch führen die heißen Schaltgase möglicherweise Funken mit und können Bediener gefährden oder verletzen. Folglich ist eine weitere Abkühlung unerlässlich. Deshalb sind weitere Kammeraufsätze geschaffen worden. So zeigen die DE-OS 35 41 514 und 44 10 108, allerdings anFor classic circuit breakers, outlet openings are provided in the housing for this purpose, which are part of the housing, for example a perforated wall in the housing or a wire mesh inserted into a receiving opening of the housing. This is necessary because the switching gases have not cooled down enough after they have passed through the quenching plate package to allow them to escape outdoors. The gas is hot and ionized, which can cause arcing to grounded parts or between busbars. The hot switching gases may also carry sparks and can endanger or injure operators. As a result, further cooling is essential. That is why further chamber attachments have been created. So DE-OS 35 41 514 and 44 10 108 show, however
konventionellen Lichtbogenlöschkammern, die vollkommen eigen- ständige Gebilde mit Gehäusekörpern und darin angeordneten Löschblechen darstellen, auf die Löschkammern aufgesetzte Dämpfungsvorrichtungen zur weiteren Abkühlung der durch die Lδschbleche hindurchgetretenen noch zu heißen Schaltgase, wobei die in der DE-OS 44 10 108 vorgeschlagene Dämpfungsvor- richtung als isolierender aufgesetzter Kammer-deckel ausgebildet ist und die DE-OS 35 41 514 eine Lösung zeigt, bei welcher der Aufsatz eine Anzahl von perforierten Einlagen enthält, die mittels eines Abdeckorgans gehalten werden, wel- ches von Befestigungselementen durchsetzt wird. Dieser Aufsatz ist konstruktiv und fertigungsmäßig sehr aufwendig und beeinflusst nur teilweise die Eigenschaften.conventional arc quenching chambers, which represent completely separate structures with housing bodies and quenching plates arranged therein, damping devices placed on the quenching chambers for further cooling of the switching gases which have passed through the quenching plates and are still too hot, the damping device proposed in DE-OS 44 10 108 as Insulated attached chamber cover is formed and DE-OS 35 41 514 shows a solution in which the attachment contains a number of perforated inserts which are held by means of a cover member, which Ches is penetrated by fasteners. This attachment is very complex in terms of construction and production and only partially influences the properties.
Ein vorgesehener Dämpfungseinsatz erfordert auch ein gewisses Druckverhalten. Die Gase müssen aus dem Löschblechraum ungehindert austreten und anschließend in einem Zwischenspeicherraum aufgefangen werden, aus dem sie letztlich abgekühlt ins Freie austreten können.A proposed damping insert also requires a certain pressure behavior. The gases must emerge unhindered from the quenching plate space and then be collected in a temporary storage space, from which they can ultimately exit to the outside in a cooled state.
Es gibt Fälle, in denen auch diese Lösung nicht ausreicht. In der EP-PS 0437151 Bl ist ein mehrpoliger Niederspannungs- Leistungsschalter in einem mit einer doppelten Kühlvorrichtung für die Löschgase ausgerüsteten Isolierstoffgehäuse dar- gestellt, der durch Isolierstoff-Zwischenwände in mehrere interne Abteile unterteilt ist, die jeweils einem der Pole zugeordnet sind. Dabei ist jedem Schaltpol ein Löschblechpaket zur Entionisierung des bei der Trennung der Kontakte gezogenen Lichtbogens zugeordnet sowie eine mit einer ersten Gas- kühlvorrichtung bestückte Austrittsoffnung für die Schaltgase. Diese Austrittsöffnungen münden dann in eine für alle Schalterpole gemeinsame weitereThere are cases in which this solution is not sufficient. EP-PS 0437151 B1 shows a multi-pole low-voltage circuit breaker in an insulating material housing equipped with a double cooling device for the extinguishing gases, which is divided into several internal compartments by insulating material partition walls, each of which is assigned to one of the poles. Each switching pole is assigned a quenching plate package for deionizing the arc drawn when the contacts are separated, and an outlet opening for the switching gases equipped with a first gas cooling device. These outlet openings then open into another common for all switch poles
Kammer, die eine zweite Kühlvorrichtung aufweist, nach deren Durchströmen die Schaltgase durch Gasabzugsöffnungen in das Umgebungsmedium abgeführt werden. Die noch sehr heißen und noch stark ionisierten Gase treffen vor der zweiten Kühlvorrichtung aufeinander, was zu Nachteilen führen kann. Alle genannten Lösungen weisen keine zu nur einer einzelnen Lichtbo- gen-Löschkammer selbst gehörenden Dämpfungs- und Ausblaseinrichtungen auf und stellen somit sowohl bezüglich der Material-, als auch bezüglich des Montageumfanges einen verhältnismäßig hohen Aufwand dar. Sie gestatten auch nicht den Einsatz unkomplizierter materialsparender Löschkammer-konstruktionen, weil diese die austretenden Schaltgase nicht genügend dämpfen und abkühlen. Darüber hinaus verhindern sie nicht wirksam, dass noch heiße, ionisierte Schaltgase in Bereiche der Schaltanlage gelangen, in denen sie Schäden verursachen können. Bei bekannten Leistungsschaltern wird deshalb dann entweder der Spannungsbereich eingegrenzt oder es werden, wie beschrieben, Zusatzteile wie Kamine oder Aufsätze mit entionisierenden Medien angewendet. Das kann sein, wenn ein erhöh- tes Kurzschlussschaltvermogen gefordert wird oder eine höhere BemessungsSpannung, beziehungsweise ein höherer Kurzschlussstrom, weil das in der Regel dazu führt, dass die Löschkammer ein größeres Volumen erhalten muss, denn diese Parameter wirken sich auf die Ausbildung der Löschkammer aus, zum Beispiel auf die Anzahl der Löschbleche, auf die Länge der Strecke, die der Lichtbogen auf den Löschblechen verlaufen kann, auf die Art der Dämmung, Dämpfung oder Entionisierung am Ausgang der Löschkammer und weitere Merkmale.Chamber which has a second cooling device, after the flow of which the switching gases are discharged into the ambient medium through gas extraction openings. The still very hot and still strongly ionized gases meet in front of the second cooling device, which can lead to disadvantages. All of the solutions mentioned do not have any damping and blow-out devices belonging to just a single arc quenching chamber themselves and therefore represent a relatively high outlay both in terms of the material and the scope of assembly. They also do not permit use uncomplicated material-saving quenching chamber designs because they do not sufficiently dampen and cool the switching gases that escape. In addition, they do not effectively prevent hot, ionized switching gases from reaching areas of the switchgear where they can cause damage. In known circuit breakers, the voltage range is then either limited or, as described, additional parts such as fireplaces or attachments with deionizing media are used. This can be the case if an increased short-circuit switching capacity is required or a higher rated voltage or a higher short-circuit current, because this usually means that the quenching chamber must have a larger volume, because these parameters affect the design of the quenching chamber , for example the number of quenching plates, the length of the path that the arc can run on the quenching plates, the type of insulation, damping or deionization at the exit of the quenching chamber and other features.
Die genannten Kamine oder Aufsätze sind aber stets nur für einen speziellen Fall konzipiert und weder universell verwendbar, erweiterbar, variierbar oder austauschbar.However, the fireplaces or attachments mentioned are always designed for a special case and are neither universally applicable, expandable, variable or interchangeable.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Licht- bogenlöscheinrichtung mit einem nach dem heute üblichenThe object of the invention is therefore to provide an arc extinguishing device with one according to that customary today
Bausatzgedanken universell verwendbaren, variierbaren Aufsatz zu schaffen, mit dem Lichtbogenlöschkammern an erhöhte Anforderungen angepasst werden können, ohne dass entsprechende Löschkammern extra konstruiert werden müssen.The idea of the kit to create a universally usable, variable attachment, with which arc quenching chambers can be adapted to increased requirements, without the need to design corresponding quenching chambers.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit einem Aufsatz für Niederspannungs-Schaltgeräte gelöst, bei welcher der Aufsatz als kaminartige Lichtbogenlöschkammer-Verlängerung zur Volumenvergrößerung der Lichtbogenlöschkammer ausgebildet ist und ein Formstück darstellt, das eine untere Kontur aufweist, die genau gleich der Kontur des normalerweise auf der Lichtbogen- löschkammer befindlichen Lichtbogenlöschkammerdeckels ist und dessen obere Kontur identisch mit der oberen Kontur des Gehäuses zur Aufnahme des Lichtbogenlöschkammerdeckels ausgebildet ist. Die Lichtbogenlöschammer wird also ohne den standardmäßigen Deckel verwendet und statt des Deckels wird zu- erst ein Formstück als Verlängerung der Lichtbogenlöschkammer aufgebracht, auf welches nunmehr der Lichtbogenlöschkammerdeckel aufgesetzt wird. Es können zuvor auch noch ein oder mehrere weitere Formstücke vorgesehen werden, bevor der Lichtbogenlöschkammerdeekel als Abschluss aufgesetzt wird. Ein Formstück bewirkt dabei eine Vergrößerung des Kammervolumens um ein bestimmtes Zusatzvolumen.This object is achieved according to the present invention by an arc extinguishing device with an attachment for low-voltage switching devices, in which the attachment as A chimney-like arc extinguishing chamber extension is designed to increase the volume of the arc extinguishing chamber and is a shaped piece which has a lower contour which is exactly the same as the contour of the arc extinguishing chamber cover normally located on the arc extinguishing chamber and whose upper contour is identical to the upper contour of the housing for receiving the Arc quench chamber cover is formed. The arc quenching chamber is therefore used without the standard cover and instead of the cover, a shaped piece is first applied as an extension of the arc quenching chamber, onto which the arc quenching chamber cover is now placed. One or more further shaped pieces can also be provided beforehand, before the arc quenching chamber cover is placed on top. A fitting causes the chamber volume to be increased by a certain additional volume.
Durch die Gestaltung der unteren Kontur des Formstücks identisch mit der Kontur des Lichtbogenlöschkammerdeckels und der Ausbildung der oberen Kontur des Formstücks identisch mit der oberen Kontur des Gehäuses zur Aufnahme des Lichtbogenlöschkammerdeckels ist eine Stapelung beliebig vieler Formstücke möglich und es kann damit eine den technischen Anforderungen entsprechende Volumenvergrößerung der Lichtbogenlöschkammer um ein mehrfaches des Zusatzvolumens erreicht werden und zwar durch einfache Stapelung von Formstücken. Somit kann auf einfache Weise eine Erhöhung des Schaltvermögens bewirkt werden.Due to the design of the lower contour of the shaped part identical to the contour of the arc quenching chamber cover and the design of the upper contour of the shaped part identical to the upper contour of the housing for accommodating the arc quenching chamber cover, any number of shaped parts can be stacked and a volume increase corresponding to the technical requirements can be achieved of the arc quenching chamber can be achieved by a multiple of the additional volume by simply stacking fittings. An increase in the switching capacity can thus be brought about in a simple manner.
Der Werkstoff des Formstücks ist zweckmäßig identisch mit dem Werkstoff des Lichtbogenlöschkammerdeckels.The material of the fitting is expediently identical to the material of the arc quenching chamber cover.
Durch die besonderen Konturen von Gehäuse, Aufsatz und Lichtbogenlöschkammerdeckel werden schaltgasdichte Labyrinthe er- zeugt, die auch im Kurzschlussfalle eine sichere Phasentrennung bewirken.Due to the special contours of the housing, attachment and arc quenching chamber cover, switching gas-tight labyrinths are testifies that cause a safe phase separation even in the event of a short circuit.
Der Aufsatz beziehungsweise die Aufsätze werden mit einer entsprechend langen Schraube am identischen Befestigungspunkt wie der Lichtbogenlöschkammerdeckel befestigt und verfügen, wie oben beschrieben über, den deckeltypischen Einschiebe- Verrastmechanismus zur mechanischen Koppelung zwischen dem Schaltergehäuse und dem Lichtbogenlöschkammerdeckel . Zweckmä- ßig können die Aufsätze satzweise unterschiedliche Höhen aufweisen, womit die Vergrößerung der Lichtbogenlöschkammer schrittweise an die Erfordernisse angepasst werden kann.The attachment or attachments are fastened with a correspondingly long screw at the identical fastening point as the arc quenching chamber cover and, as described above, have the cover-typical insertion-locking mechanism for mechanical coupling between the switch housing and the arc quenching chamber cover. The attachments can expediently have different heights, so that the enlargement of the arc quenching chamber can be gradually adapted to the requirements.
Die Erfindung soll nachfolgend zum besseren Verständnis an- hand eines bevorzugten, den Schutzumfang nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.For a better understanding, the invention will be explained in more detail below with the aid of a preferred exemplary embodiment which does not restrict the scope of protection.
Die Fig. 1 zeigt einen Niederspannungs-Leistungsschalter, bei dem das Bedienpult und die Antriebsteile weg- gelassen sind, in perspektivischer Ansicht, von der Vorderseite des Schalters gesehen.Fig. 1 shows a low-voltage circuit breaker, in which the control panel and the drive parts are omitted, in perspective view, seen from the front of the switch.
Die Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Aufsatz in perspektivischer Darstellung, von der Seite der Befesti- gungsschraube gesehen.2 shows an attachment according to the invention in a perspective view, seen from the side of the fastening screw.
Die Fig. 3 zeigt den gleichen Aufsatz in perspektivischer3 shows the same article in perspective
Ansicht von der entgegengesetzten Seite gesehen.View seen from the opposite side.
Die Fig. 1 zeigt einen Niederspannungs-Leistungsschalter 1 mit Fußblechen 2, bei dem zur besseren Übersicht das Bedienpult und die Antriebsteile als für die Beschreibung der Erfindung unwesentlich weggelassen sind. Es sind nur die Gewin- debuchsen 3 für die zur Befestigung derselben erforderlichen Befestigungsschrauben zu sehen und die Durchlassöffnungen 4 für die Schaltgestänge der drei Schaltpole. Um das Wesen der Erfindung deutlich zu machen, sind zwei Löschkammern im nor- malen Zustand dargestellt, das heißt es sind nur die mit der Oberseite 5 des Niederspannungs-Leistungsschalters 1 bündig abschließenden Löschkammerdeckel 6; 7 zu sehen.1 shows a low-voltage circuit breaker 1 with foot plates 2, in which, for a better overview, the control panel and the drive parts are omitted as being insignificant for the description of the invention. It's just the winnings to see 3 for the mounting screws required for fastening the same and the openings 4 for the shift linkage of the three switching poles. In order to make the essence of the invention clear, two quenching chambers are shown in the normal state, that is to say only the quenching chamber covers 6 which are flush with the top side 5 of the low-voltage circuit breaker 1; 7 to see.
Auf der dritten Lichtbogenlöschkammer ist ein er indungsgemä- ßer Aufsatz 8 mit einem Löschkammerdeckel 9 angeordnet. Der Aufsatz ist als Lichtbogenlöschkammer-Verlängerung zur Volumenvergrößerung der Löschkammer ausgebildet und stellt ein Formstück 10 dar, das mit seiner unteren Kontur 16 genau in die Kontur der Aufnahme des normalerweise auf der Lichtbogen- löschkammer befindlichen Lichtbogenlöschkammerdeckels passt. Die obere Kontur des Formstücks 10 ist identisch mit der oberen Kontur des Gehäuses zur Aufnahme des Lichtbogenlöschkammerdeckels 6; 7; 9 ausgebildet. Auf die Lichtbogenlöschkammer wird also statt des Lichtbogenlöschkammerdeckels 6; 7; 9 zu- erst ein Formstück 10 als Verlängerung der Lichtbogenlöschkammer aufgesetzt und auf dieses nunmehr der Lichtbogenlöschkammerdeckel 6 ; 7 ; 9. Es kann auch zuvor noch ein weiteres Formstück 10 oder mehrere weitere Formstücke vorgesehen werden, die dann mit dem Lichtbogenlöschkammerdeekel 9 abgedeckt werden. Der Aufsatz 10, beziehungsweise die Aufsätze 10, werden mit einer entsprechend langen Schraube am identischen Befestigungspunkt 11 wie der Lichtbogenlöschkammerdeckel befestigt.On the third arc extinguishing chamber, an attachment 8 according to the invention with an extinguishing chamber cover 9 is arranged. The attachment is designed as an arc quenching chamber extension to increase the volume of the quenching chamber and represents a shaped piece 10 which, with its lower contour 16, fits exactly into the contour of the receptacle of the arc quenching chamber cover normally located on the arc quenching chamber. The upper contour of the molding 10 is identical to the upper contour of the housing for receiving the arc quenching chamber cover 6; 7; 9 trained. The arc quenching chamber is therefore instead of the arc quenching chamber cover 6; 7; 9 first a fitting 10 is placed as an extension of the arc quenching chamber and now the arc quenching chamber cover 6; 7; 9. A further shaped piece 10 or several further shaped pieces can also be provided beforehand, which are then covered with the arc quenching chamber cover 9. The attachment 10, or the attachments 10, are fastened with a correspondingly long screw at the identical fastening point 11 as the arc quenching chamber cover.
Die Fig. 2 und 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Aufsatz 8 in perspektivischer Darstellung, von verschiedenen Seiten gesehen. Der Aufsatz 8 ist als Formstück 10 mit einer Vorderwand 12, einer Rückwand 13, einer ersten Seitenwand 14 und einer zweiten Seitenwand 15 ausgebildet. Er weist eine untere Kontur 16 auf, die genau gleich der Kontur des normalerweise auf der Lichtbogenlöschkammer befindlichen Lichtbogenlöschkammerdeckels 6; 7; 9 ist und dessen obere Kontur 17 identisch mit der oberen Kontur des Schaltergehäuses zur normalen Aufnahme des Lichtbogenlöschkammerdeckels 6; 7; 9 ausgebildet ist. in der Rückwand 13 ist eine Einbuchtung 18 vorgesehen, durch welche die Befestigungsschraube geführt wird, deren Länge entsprechend der Anzahl der verwendeten Aufsätze 8 gewählt wird.2 and 3 show an attachment 8 according to the invention in a perspective view, seen from different sides. The attachment 8 is a shaped piece 10 with a front wall 12, a rear wall 13, a first side wall 14 and one second side wall 15 formed. It has a lower contour 16 which is exactly the same as the contour of the arc quench chamber cover 6 normally located on the arc quenching chamber; 7; 9 and its upper contour 17 is identical to the upper contour of the switch housing for the normal reception of the arc quenching chamber cover 6; 7; 9 is formed. An indentation 18 is provided in the rear wall 13, through which the fastening screw is guided, the length of which is selected in accordance with the number of attachments 8 used.
Der Aufsatz 8 verfügt, wie oben beschrieben, über den deckeltypischen Einschiebe-Verrastmechanismus zur mechanischen Koppelung zwischen dem Schaltergehäuse und dem Lichtbogenlösch- kammerdeckel 6; 7; 9, hier durch eine Nut 19 an der Oberseite 20 und einem beim Aufsetzen in diese Nut eingreifenden Vorsprung 21 an der Unterseite 22 des Aufsatzes 8 dargestellt.As described above, the attachment 8 has the cover-typical insertion-locking mechanism for mechanical coupling between the switch housing and the arc-quenching chamber cover 6; 7; 9, here represented by a groove 19 on the upper side 20 and a projection 21 engaging in this groove when placed on the lower side 22 of the attachment 8.
Nach dem Aufbringen eines Aufsatzes 8 auf das Schaltergehäuse oder einen bereits vorhandenen weiteren Aufsatz 8 wird die Anordnung mittels einer durch die Einbuchtung 18 geführten Befestigungsschraube fixiert und durch die besonderen Konturen von Gehäuse, Aufsatz und Lichtbogenlöschkammerdeckel werden schaltgasdichte Labyrinthe erzeugt, die auch in Kurz- Schlussfalle eine sichere Phasentrennung bewirken. Es können auf diese Weise die modulartig ausgebildete Aufsätze 8 in beliebiger Anzahl übereinandergestapelt werden.After attaching an attachment 8 to the switch housing or an already existing additional attachment 8, the arrangement is fixed by means of a fastening screw guided through the indentation 18, and the special contours of the housing, attachment and arc-quenching chamber cover produce switching gas-tight labyrinths, which can also be used in a short circuit effect a safe phase separation. In this way, the module-shaped attachments 8 can be stacked on top of one another in any number.
Durch die Erfindung wird eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit einem nach dem heute üblichen Bausatzgedanken universell verwendbaren, variierbaren Aufsatz zu schaffen, mit dem Lichtbogenlöschkammern an erhöhte Anforderungen angepasst werden können, ohne dass entsprechende Löschkammern extra konstruiert werden müssen. The invention provides an arc quenching device with a variable attachment that can be used universally according to the kit concept today, with which the arc quenching chambers are adapted to increased requirements can, without the need to design appropriate fire extinguishing chambers.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 1 Niederspannungs-Leistungsschalter1 1 low voltage circuit breaker
2 Fußblech 3 Gewindebuchsen2 foot plates 3 threaded bushings
4 Durchlassöffnung4 passage opening
5 Oberseite5 top
6 Löschkammerdeekel6 fire chamber deekel
7 Löschkammerdeckel 8 Aufsatzteil7 Extinguishing chamber cover 8 attachment part
9 Löschkammerdeckel9 fire chamber cover
10 Formstück10 fitting
11 Befestigungspunkt11 attachment point
12 Vorderwand 13 Rückwand12 front wall 13 rear wall
14 Erste Seitenwand14 First side wall
15 Zweite Seitenwand15 Second side wall
16 Untere Kontur16 lower contour
17 Obere Kontur 18 Einbuchtung17 Upper contour 18 indentation
19 Nut19 groove
20 Oberseite20 top
21 Vorsprung21 head start
22 Untere Seite 22 Bottom side

Claims

Patentansprüche claims
1. Lichtbogenlöscheinrichtung für ein in Luft schaltendes Niederspannungs-Schaltgerät mit einem universell verwendba- ren, variierbaren Aufsatz zur Anpassung der Lichtbogenlöschkammer an erhöhte Anforderungen d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Aufsatz (8) als kaminartige Lichtbogenlöschkammer- Verlängerung zur Volumenvergrößerung der Lichtbogen- löschkammer ausgebildet ist und ein Formstück (10) darstellt, das eine untere Kontur (16) aufweist, die genau gleich der Kontur des normalerweise auf der Lichtbogenlöschkammer befindlichen Lichtbogenlöschkammerdeckels (6; 7; 9) ist und dessen obere Kontur (17) identisch mit der oberen Kontur des Schaltergehäuses zur Aufnahme des Lichtbogenlöschkammerdeckels (6; 7; 9) ausgebildet ist.1. Arc quenching device for an air-switching low-voltage switchgear with a universally usable, variable attachment for adapting the arc quenching chamber to increased requirements because you characterized that the top (8) is designed as a chimney-like arc quenching chamber extension to increase the volume of the arc quenching chamber and a shaped piece (10) which has a lower contour (16) which is exactly the same as the contour of the arc quenching chamber cover (6; 7; 9) normally located on the arc quenching chamber and whose top contour (17) is identical to the top contour of the Switch housing for receiving the arc quench chamber cover (6; 7; 9) is formed.
2. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Formstücke (10) durch die Gestaltung ihrer unteren und ihrer oberen Kontur (16; 17) in beliebiger Anzahl stapelbar sind.2. Arc extinguishing device according to claim 1, so that the shaped pieces (10) are stackable in any number by the design of their lower and their upper contour (16; 17).
3. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Werkstoff des Formstücks (10) mit dem Werkstoff des Lichtbogenlöschkammerdeckels (6; 7/ 9) identisch ist.3. Arc quenching device according to claim 1, so that the material of the shaped piece (10) is identical to the material of the arc quenching chamber cover (6; 7/9).
4. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch die angepassten Konturen von Schaltergehäuse, Aufsatz (8) und Lichtbogenlöschkammerdeckel (6; 7; 9) schaltgas- dichte Labyrinthe gebildet werden, die auch im Kurzschlussfalle eine sichere Phasentrennung bewirken.4. Arc quenching device according to claim 1, characterized in that through the adapted contours of the switch housing, attachment (8) and arc quenching chamber cover (6; 7; 9) switching gas. dense labyrinths are formed, which also ensure reliable phase separation in the event of a short circuit.
5. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die oberen und unteren Konturen (16,-17) des Aufsatzes (8) mit dem deckeltypischen Einschiebe- Verrastmechanismus zur mechanischen Koppelung zwischen dem Schaltergehäuse und dem Lichtbogenlöschkammerdeckel identisch sind.5. Arc extinguishing device according to claim 1, so that the upper and lower contours (16, -17) of the attachment (8) with the cover-typical insertion-locking mechanism for mechanical coupling between the switch housing and the arc-quenching chamber cover are identical.
6. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Aufsatz (8) beziehungsweise die Aufsätze (8) mit einer entsprechend langen Schraube am identischen Befestigungs- punkt (11) wie der Lichtbogenlöschkammerdeckel (6; 7; 9) befestigt sind.6. Arc quenching device according to claim 1, so that the attachment (8) or the attachments (8) are fastened with a correspondingly long screw to the identical fastening point (11) as the arc quenching chamber cover (6; 7; 9).
7. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Aufsätze (8) zur Anpassung an die Erfordernisse der Vergrößerung der Lichtbogenlöschkammer unterschiedliche Höhen aufweisen. 7. Arc extinguishing device according to claim 1, so that the attachments (8) have different heights to adapt to the requirements of enlarging the arc quenching chamber.
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