EP1376628A1 - Niederspannungs-Leistungsschalter mit doppelter Kontakte-Lichtbogen-Anordnung - Google Patents

Niederspannungs-Leistungsschalter mit doppelter Kontakte-Lichtbogen-Anordnung Download PDF

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EP1376628A1
EP1376628A1 EP02014443A EP02014443A EP1376628A1 EP 1376628 A1 EP1376628 A1 EP 1376628A1 EP 02014443 A EP02014443 A EP 02014443A EP 02014443 A EP02014443 A EP 02014443A EP 1376628 A1 EP1376628 A1 EP 1376628A1
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EP
European Patent Office
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contact
electrically conductive
arc
quenching chamber
circuit breaker
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02014443A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mitja Koprivsek
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ETI Elektroelement dd
Original Assignee
ETI Elektroelement dd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H01H1/2041—Rotating bridge
    • 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
    • H01H9/465—Shunt circuit closed by transferring the arc onto an auxiliary electrode

Definitions

  • the invention relates to a low-voltage circuit breaker with a double Contacts arcing arrangement, which is a pivotable contact bridge with movable Contacts and arc quenching chambers located on a switch-off path of the first or the second movable contact are arranged, and one first and a second fixed contact, with which a: first electrically conductive Plate of the adjacent first or second arc quenching chamber electrically is conductively connected.
  • a low-voltage circuit breaker is known from the patent specification EP 0 591 074 B1 a double contact arc arrangement known.
  • the double contact-arc arrangement comprises a pivotable contact bridge with a first and a second movable contact and a first and a second arc quenching chamber, on a switch-off section of the first or the second movable Contact are arranged, and a first and a second fixed contact, with which a first electrically conductive plate of the adjacent first or second arc quenching chamber is electrically conductively connected.
  • Electrically conductive parts to which the first and second fixed contacts are attached are include a portion that conducts an electrical current to the pivotable Contact bridge has an electrodynamically repellent effect. The entire duration of the arc through it the two arc extinguishing channels and the two movable ones Contacts are gripped by the discharge, making it particularly easy to move the two Contacts causing a violent burning of the material.
  • the invention is based on the object, such as a double contact arc arrangement is to further develop the duration of the two partial arcs of both Shorten movable contacts on the swiveling contact bridge.
  • the low-voltage circuit breaker according to the invention with a double contact arc arrangement has been improved in a simple way so that the Duration of two partial arcs of both, attached to a swiveling contact bridge, Movable contacts was shortened and thereby the mass of the these two contacts became less when the burned material was switched off.
  • the electrical lifespan of the low-voltage circuit breaker was additional lengthened because the electric arc passes through the one and one other times is locked by the other lit sheet quenching chamber.
  • a low voltage circuit breaker is with one in overcurrent release 2, one Hold trigger mechanism 3 and a double contact arc assembly 1 provided (Fig. 1). If an electrical current I that in the low voltage circuit breaker from the terminal i through a first contact bar 11, one thereon attached first fixed contact c1, a first movable contact c2, a pivotable contact bridge 12, a second movable contact c2 ', a second fixed contact c1 ', which is attached to a second contact bar 11', through this contact bar 11 'and the overcurrent release 2 flows to a second connection terminal o, exceeds a certain value, the circuit through the low voltage circuit breaker interrupted.
  • the overcurrent release 2 acts by means of a mechanical connection f1 on the hold-release mechanism 3, but this acts on the pivotable contact bridge 12 by means of a mechanical connection f2 so that they move from the position shown in Fig. 1 towards one shown in Fig. 2 Arrow t begins to rotate. Switching on is achieved again by pressing a power button 4 by means of a mechanical connection f3 on the hold-release mechanism 3 acts to the pivotable contact bridge 12 in the in Fig. 1st bring the location shown back.
  • the double contact arc arrangement 1 is shown. It is from the pivotable contact bridge 12 with a first and a second movable Contact c2, c2 ', the first and second arc quenching chambers 13, 13' and the first and second fixed contacts c1, c1 'connected to the first and second contact slats 11, 11 'are attached.
  • the first and second fixed contacts c1, c1 ' are electrically conductive end plate in the other, on the opposite fixed contact c1 ', c1 arranged arc extinguishing chamber 13 ', 13 electrically connected.
  • a second or first electrically conductive tongue 114 ', 114 electrically connected in the first and the second arc quenching chamber 13, 13 '.
  • the electrically conductive Tongues 114 ', 114 are arranged in such a way that in the final phase the shutdown Pivoting movement of the pivotable contact bridge 12 closer to the tip of the tongue the first and the second movable contact c2, c2 'as one the first and the second movable contact c2, c2 'closest electrically conductive plate of the first and the second arc quenching chamber 13, 13 '.
  • the contact slats 11, 11 ', to which the fixed contacts c1, c1' are attached, are preferably carried out as follows.
  • On the first and second contact plate 11, 11 ' is a part 112 or a part 112', which is also the first electrically conductive plate of the first and the second arc quenching chamber 13 ', 13 forms.
  • part 113 and part 113 ' have also been erected, which is also the electrically conductive end plate of the second or the form the first arc quenching chamber 13 ', 13.
  • the electrically conductive tongues 114, 114 ' are erected.
  • the pivotable contact bridge 12 If the electrical current in the circuit exceeds a prescribed value, begins the pivotable contact bridge 12 under the influence of a torque because of the functioning of the mechanical connection f2 and the increased electrodynamic forces between the parts 111, 111 'of the contact slats 11, 11 'and the pivotable contact bridge 12 accelerate in the direction of arrow t rotate.
  • the electric arcs EA and EA 'between the opened contacts c1, c2 and c2 ', c1' become longer and move into the arc quenching chamber 13 or 13 '.
  • the developed electric arc EA runs between the first electrically conductive plate, which is preferably simply the part 112 of the first Contact bar 11 is movable through the arc quenching chamber 13 and the first Contact c2.
  • the developed electric arc EA ' runs between the second movable contact c2 'through the second sheet arc quenching chamber 13' and its first electrically conductive plate, which is preferably simply the part 112 'of the second Contact bar 11 'in the second arc quenching plate 13' is (Fig. 2).

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Abstract

Feste Kontakte (c1, c1') sind mit einer ersten elektrisch leitenden Platte der benachbarten Lichtbogenlöschkammer (13, 13') und einer elektrisch leitenden Schlußplatte in der anderen, am gegenüberliegenden festen Kontakt (c1', c1) angeordneten Lichtbogenlöschkammer (13', 13) elektrisch verbunden. Mit den Schlußplatten sind eine zweite beziehungsweise eine erste elektrisch leitende Zunge (114', 114) verbunden, die derart angeordnet sind, daß ihre Spitzen in der Schlußphase der abschaltenden Schwenkbewegung der schwenkbaren Kontaktbrücke (12) näher dem ersten beziehungsweise dem zweiten beweglichen Kontakt (c2, c2') als eine dem ersten beziehungsweise dem zweiten beweglichen Kontakt (c2, c2') am nächsten gelegene elektrisch leitende Platte in der ersten beziehungsweise zweiten Lichtbogenlöschkammer (13, 13') liegen. Vom Zeitpunkt des Einzuges des elektrischen Lichtbogens in die erste oder die zweite Lichtbogenlöschkammer (13, 13') an sind die beweglichen Kontakte (c2, c2)' nicht mehr dem Abbrennen des Materials unterworfen. Durch die Weiterbildung nach der Erfindung wurde die Dauer der zwei Teillichtbogen von beiden, an einer schwenkbaren Kontaktbrücke angebrachten beweglichen Kontakten verkürzt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer doppelten Kontakte-Lichtbogen-Anordnung, die eine schwenkbare Kontaktbrücke mit beweglichen Kontakten und Lichtbogenlöschkammern, die an einer Ausschaltstrecke des ersten beziehungsweise des zweiten beweglichen Kontaktes angeordnet sind, und einen ersten und einen zweiten festen Kontakt, mit welchen eine: erste elektrisch leitende Platte der anliegenden ersten beziehungsweise zweiten Lichtbogenlöschkammer elektrisch leitend verbunden ist, umfaßt.
Aus der Patentschrift EP 0 591 074 B1 ist ein Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer doppelten Kontakte-Lichtbogen-Anordnung bekannt. Die doppelte Kontakte-Lichtbogen-Anordnung umfaßt eine schwenkbare Kontaktbrücke mit einem ersten und einem zweiten beweglichen Kontakt und eine erste und eine zweite Lichtbogenlöschkammer, die an einer Ausschaltstrecke des ersten beziehungsweise des zweiten beweglichen Kontaktes angeordnet sind, und einen ersten und einen zweiten festen Kontakt, mit welchen eine erste elektrisch leitende Platte der jeweils anliegenden ersten beziehungsweise zweiten Lichtbogenlöschkammer elektrisch leitend verbunden ist. Elektrisch leitende Teile, an welchen der erste und der zweite feste Kontakt befestigt sind, umfassen einen Abschnitt, der einen elektrischen Strom leitend auf die schwenkbare Kontaktbrücke elektrodynamisch abstoßend einwirkt. Die ganze Dauer des Lichtbogens hindurch werden die beiden Lichtbogenlöschkanimern und die beiden beweglichen Kontakte von der Entladung ergriffen, wodurch besonders an den beiden beweglichen Kontakten ein heftiges Abbrennen des Materials verursacht wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, wie eine doppelte Kontakte-Lichtbogen-Anordnung weiterzubilden ist, um die Dauer der zwei Teillichtbogen von beiden beweglichen Kontakten an der schwenkbaren Kontak brücke zu verkürzen.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch c ie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen. angegeben.
Der erfindungsgemäße Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer doppelten Kontakte-Lichtbogen-Anordnung wurde auf eine einfache Weise verbessert, so daß die Dauer von zwei Teillichtbogen von beiden, an einer schwenkbaren Kontaktbrücke angebrachten, beweglichen Kontakten verkürzt wurde und dadurch die Masse des an diesen zwei Kontakten bei einem Abschalten abgebrannten Materials geringer wurde. Die elektrische Lebensdauer des Niederspannungs-Leistungsschalters wurde noch zusätzlich verlängert, weil darin der elektrische Lichtbogen einmal durch die eine und ein andermal durch die andere Litchtbogenlöschkammer abgeschlossen wird.
Die Erfindung wird nun näher erläutert anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und einer dazu gehörigen Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1
im Durchschnitt und im eingeschalteten Zustand einen erfindungsgemäßen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer doppelten Kontakte-Lichtbogen-Anordnung, die eine schwenkbare Kontaktbrücke mit je zwei beweglichen Kontakten, Lichtbogenlöschkammern und festen Kontakten umfaßt,
Fig. 2
eine doppelte Kontakte-Lichtbogen-Anordnung in einem erfindungsgemäßen Niederspannungs-Leistungsschalter im Momer t eines entwickelten Lichtbogens und
Fig. 3
eine doppelte Kontakte-Lichtbogen-Anordnung in einem erfindungsgemäßen Niederspannungs-Leistungsschalter in letzten Momenten des gerade noch brennenden elektrischen Lichtbogens.
Ein Niederspaimungs-Leistungsschalter is mit eine in Überstromauslöser 2, einem Halte-Auslösemechanismus 3 und einer doppelten Kontakte-Lichtbogen-Anordnung 1 versehen (Fig. 1). Wenn ein elektrischer Strom I, der im Niederspannungs-Leistungsschalter von der Anschlußklemme i durch eine erste Kontaktlatte 11, einen daran befestigten ersten festen Kontakt c1, einen ersten beweglichen Kontakt c2, eine schwenkbare Kontaktbrücke 12, einen zweiten beweglichen Kontakt c2', einen zweiten festen Kontakt c1', der an einer zweiten Kontaktlatte 11' befestigt ist, durch diese Kontaktlatte 11' und den Überstromauslöser 2 zu einer zweiten Anschlußklemme o fließt, einen bestimmten Wert übersteigt, wird der Stromkreis durch den Niederspannungs-Leistungsschalter unterbrochen. Der Überstromauslöser 2 wirkt dabei mittels einer mechanischen Verbindung f1 auf den Halte-Auslösemechanismus 3 ein, dieser aber wirkt mittels einer mechanischen Verbindung f2 auf die schwenkbare Kontaktbrücke 12 so ein, daß sie sich von der in Fig. 1 gezeigten Lage in Richtung eines in Fig. 2 gezeigten Pfeiles t zu drehen beginnt. Die Einschaltung wird erneut erreicht, indem man mit einem Einschaltknopf 4 mittels einer mechanischen Verbindung f3 auf den Halte-Auslösemechanismus 3 einwirkt, um die schwenkbare Kontaktbrücke 12 in die in Fig. 1 gezeigte Lage zurückzubringen.
In Fig. 1 ist die doppelte Kontakte-Lichtbogen-Anordnung 1 gezeigt. Sie ist aus der schwenkbaren Kontaktbrücke 12 mit einem ersten und einem zweiten beweglichen Kontakt c2, c2', der ersten und der zweiten Lichtbogenlöschkammer 13, 13' und dem ersten und dem zweiten festen Kontakt c1, c1', die an der ersten beziehungsweise zweiten Kontaktlatte 11, 11' befestigt sind, zusammengesetzt. Die erste und die zweite Lichtbogenlöschkammer 13,13' sind an einer Ausschaltstrecke des ersten beziehungsweise des zweiten beweglichen Kontaktes c2, c2' angeordnet. Andererseits sind sie an dem jeder von ihnen gehörenden ersten beziehungsweise zweiten festen Kontakt c1, c1', mit welchem eine erste elektrisch leitende Platte der benachbahrten ersten beziehungsweise zweiten Lichtbogenlöschkammer 13, 13' elektrisch leitend verbunden ist, angeordnet.
Erfindungsgemäß sind der erste und der zweite feste Kontakt c1, c1' mit einer elektrisch leitenden Schlußplatte in der anderen, am gegenüberliegenden festen Kontakt c1', c1 angeordneten Lichtbogenlöschkammer 13', 13 elektris ch verbunden.
Ebenso erfindungsgemäß ist in der ersten und der zweiten Lichtbogenlöschkammer 13, 13' jeweils mit einer elektrisch leitenden Schlußplatte eine zweite beziehungsweise erste elektrisch leitende Zunge 114', 114 elektrisch leitend verbunden. Die elektrisch leitenden Zungen 114', 114 sind derart angeordnet, daß in der Schlußphase der abschaltenden Schwenkbewegung der schwenkbaren Kontaktbrücke 12 die Zungenspitzen näher dem ersten beziehungsweise dem zweiten beweglichen Kontakt c2, c2' als eine dem ersten beziehungsweise dem zweiten beweglichen Kontakt c2, c2' am nächsten gelegene elektrisch leitende Platte der ersten beziehungsweise der zweiten Lichtbogenlöschkammer 13,13' liegen.
Die Kontaktlatten 11, 11', an welchen die festen Kontakte c1, c1' befestigt sind, sind vorzugsweise folgendermaßen ausgeführt. Auf der ersten und zweiten Kontaktplatte 11, 11' ist ein Teil 112 beziehungsweise ein Teil 112' ausgeführt, der zugleich die erste elektrisch leitende Platte der ersten beziehungsweise der zweiten Lichtbogenlöschkammer 13', 13 bildet. Es sind aber auch ein Teil 113 beziehungsweise ein Teil 113' errichtet, die zugleich die elektrisch leitende Schluβplatte der zweiten beziehungsweise der ersten Lichtbogenlöschkammer 13', 13 bilden. Als Vorprünge der Kontaktlatten 11, 11' sind jedoch die elektrisch leitenden Zungen 114, 114' errichtet.
Wenn der elektrische Strom im Stromkreis einen vorgeschriebenen Wert überschxeitet, beginnt sich die schwenkbare Kontaktbrücke 12 unter dem Einfluß eines Drehmomentes wegen des Funktionierens der mechanischen Verbindung f2 und der angestiegenen elektrodynamischen Kräfte zwischen den Teilen 111, 111' der Kontaktlatten 11, 11' und der schwenkbaren Kontaktbrücke 12 beschleunigt in Richtung des Pfeiles t zu drehen. Die elektrischen Lichtbogen EA und EA' zwischen den geöffneten Kontakten c1, c2 und c2', c1' werden länger und ziehen in die Lichtbogenlöschkammer 13 beziehungsweise 13' ein. Der entwickelte elektrische Lichtbogen EA verläuft zwischen der ersten elektrisch leitenden Platte, die vorzugsweise einfach der Teil 112 der ersten Kontaktlatte 11 ist, durch die Lichtbogenlöschkammer 13 und dem ersten beweglichen Kontakt c2. Der entwickelte elektrische Lichtbogen EA' verläuft jedoch zwischen dem zweiten beweglichen Kontakt c2' durch die zweite Litchtbogenlöschkammer 13' und ihrer ersten elektrisch leitenden Platte, die vorzugsweise einfach der Teil 112' der zweiten Kontaktlatte 11' in der zweiten Lichtbogenlöschplatte 13' ist (Fig. 2).
Zum Ende der Ausschaltschwenkbewegung der schwenkbaren Kontaktbrücke 12 (Fig. 3), wenn der erste und der zweite bewegliche Kontakt c2, c2' näher der Spitze der zweiten beziehungsweise der ersten elektrisch leitenden Zunge 114', 114 als der in jenem Moment am nächsten gelegenen elektrisch leitenden Platte in der ersten beziehungsweise der zweiten Lichtbogenlöschkammer 13, 13' liegen, kommt es zum Überspringen des elektrischen Lichtbogens, und zwar zufälligerweise - unter anderem auch von der Richtung des elektrischen Stromes in der Halbperiode, in der es zur Überbelastung gekommen ist, abhängig - auf eine der folgenden zwei Weisen. So kann der elektrische Lichtbogen EA vom ersten beweglichen Kontakt c2 über die zweite elektrisch leitende Zunge 114' auf den Teil 113' der zweiten Kontaktlatte 11' überspringen, der elektrische Lichtbogen EA' erlischt jedoch dabei; der elektrische Lichtbogen EA' kann auch vom zweiten beweglichen Kontakt c2' über die erste elektrisch leitende Zunge 114 auf den Teil 113 der ersten Kontaktlatte 11 überspringen. Deswegen verteilt sich die bisherige Gesamtbelastung nach mehreren Abschaltungen gleichmäßig über die beiden Lichtbogenlöschkammern In Fig. 3 ist der zuerst genannte mögliche Übersprung dargestellt; die elektrische Entladung im elektrischen Lichtbogen EA wird fortgesetzt, bis er erlischt. Vom Zeitpunkt des Übersprunges des elektrischen Lichtbogens in die erste oder zweite Lichtbogenlöschkammer 13, 13' an sind die beweglichen Kontakte c2, c2' nicht mehr dem Abbrennen des Materials unterworfen.

Claims (3)

  1. Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer doppelten Kontakte-LichtbogenAnordnung (1), umfassend eine schwenkbare Kontakibrücke (12) mit einem ersten und einem zweiten beweglichen Kontakt (c2, c2') und einer ersten und einer zweiten Lichtbogenlöschkammer (13, 13'), die an einer Ausschaltsirecke des ersten beziehungsweise des zweiten beweglichen Kontaktes (c2, c2') angeondnet sind, und einen ersten und einen zweiten festen Kontakt (c1, c1'), mit welchen eine erste elektrisch leitende Platte der anliegenden ersten beziehungsweise zweiten Lichtbogenlöschkammer (13, 13') elektrisch leitend verbunden ist und in welcher an einer ersten und einer zweiten Kontaktlatte (11, 11'), an welchen der erste beziehungsweise der zweite feste Kontakt (c1, c1') befestigt sind, ein Teil (111) beziehungsweise ein Teil (111') errichtet ist, die einen elektrischen Strom leitend auf die schwenkbare Kontaktbrücke (12) elektrodynamisch abstoßend einwirken,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite feste Kontakt (c1, c1') mit einer elektrisch leitenden Schlußplatte in der anderen, am gegenüberliegenden festen Kontakt (c1', c1) angeordneten Lichtbogenlöschkammer (13', 13) elektrisch verbunden sind.
  2. Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer doppelten Kontakte-Lichtbogen-Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer elektrisch leitenden Schlußplatte in der ersten und der zweiten Lichtbogenlöschkammer (13', 13) eine zweite beziehungsweise erste elektrisch leitende Zunge (114', 114), die derart angeordnet sind, daß ihre Spitzen in der Schlußphase der abschaltenden Schwenkbewegung der schwenkbaren Kontaktbrücke (12) näher dem ersten beziehungsweise dem zweiten beweglichen Kontakt (c2, c2') als eine dem ersten beziehungsweise dem zweiten beweglichen Kontakt (c2, c2') am nächsten gelegene elektrisch leitende Platte in der ersten beziehungsweise zweiten Lichtbogenlöschkammer liegen, elektrisch leitend verbunden ist.
  3. Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer doppelten Kontakte-Lichtbogen-Anordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten und der zweiten Kontaktlatte (11,11') ein Teil (112) beziehungsweise ein Teil (112'), die zugleich eine erste elektrisch leitende Platte der ersten beziehungsweise der zweiten Lichtbogerilöschkammer (13', 13') bilden, errichtet ist und an der ersten und der zweiten Kontaktlatte (11, 11') ein Teil (113) beziehungsweise ein Teil (113'), die zugleich eine elektrisch leitende Schlußplatte der zweiten beziehungsweise der ersten Lichtbogenlöschkammer (13', 13) bilden, errichtet ist und an der ersten und der zweiten Kontaktlatte (11, 11') als ihr Vorsprung die erste beziehungsweise die zweite elektrisch leitende Zunge (114,114') errichtet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006016273A1 (de) * 2006-03-31 2007-10-04 Siemens Ag Elektrisches Schaltgerät

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