EP1770730A2 - Elektrischer Schalter mit Lichtbogen-Löscheinrichtung - Google Patents

Elektrischer Schalter mit Lichtbogen-Löscheinrichtung Download PDF

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EP1770730A2
EP1770730A2 EP06118678A EP06118678A EP1770730A2 EP 1770730 A2 EP1770730 A2 EP 1770730A2 EP 06118678 A EP06118678 A EP 06118678A EP 06118678 A EP06118678 A EP 06118678A EP 1770730 A2 EP1770730 A2 EP 1770730A2
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limiting
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Günter Seidler
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Siemens AG
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    • H01H9/36—Metal parts
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Definitions

  • the invention relates to an electrical switch with at least one switching contact, which is held against the biasing force of a contact force spring on a movable contact carrier, and with an arc extinguishing device in which extends at least a portion of the at least one contact force spring between lateral cheeks of the contact carrier, and at in which a means for limiting the propagation of burned-on products is provided which has an angled opposite to the opening direction of the movable contact carrier angling over the at least one portion of the at least one contact force spring in the open position of the contact carrier.
  • the bias under which the angling is seated on the lateral cheeks can be realized in a simple manner by the fact that the means for limiting the propagation of erosion products consists of a flexible, erosion-resistant material, in particular aramid.
  • a further preferred embodiment of the new electrical switch provides that the means for limiting the propagation of Abbrand arean in the opening direction of the contact carrier is downstream of the quenching plates of the arc extinguishing device.
  • the means for limiting the propagation of erosion products can be advantageously attached to an arc baffle of the arc extinguishing device.
  • FIG. 1 shows an electrical switch 1 in the form of a low-voltage circuit breaker which has a switching contact system, an arc extinguishing device 2 assigned to the switching contact system and a switching pole housing formed from two housing shells 3 and 4.
  • the switching pole housing forms an integrated switching chamber 5 for receiving the switching contact system and an open to the switching chamber 5 integrated quenching chamber 6 for receiving the arc extinguishing device 2.
  • the switching contact system consists of a fixed switching contact arrangement 7 and a movable switching contact arrangement 8.
  • the movable switching contact arrangement 8 has a pivotable contact carrier 11 and a plurality of movable switching contacts 12a, 12b in the form of contact levers (see also FIG.
  • the movable switch contacts 12a, 12b are pivotable about a bolt mounted on the contact carrier parallel to each other and resiliently by means of two contact force springs 13 under pretension on the Contact carrier 11 supported.
  • the movable switching contact arrangement 7 is coupled in a known manner via a lever arrangement 14, which is indicated only schematically in FIG. 1, to a switching shaft 15.
  • the switching shaft 15 serves at the same time to drive not shown, arranged parallel to the switching contact system shown further switching contact systems, which in each case a further, also not shown arc extinguishing device is assigned.
  • the switching shaft 15 is to be transferred by means of a drive device 16 from an off position, in which the switch contact systems are open, in an on position, in which the switch contact systems are closed. When transferring the switching shaft 15 in its ON position, the contact force springs 13 are further tensioned.
  • the drive device 16 has a drive 18 provided with a memory spring 18, a drive 18 with the switching shaft 15 coupling drive train 19 and a switching mechanism 20.
  • each of the arc extinguishing devices 2 consists of two insulating walls 22 made of fiber or erosion-resistant plastic as well as arc extinguishing plates 23 and arc guide plates 24, 25.
  • the arc extinguishing plates 23 and the arc guide plates 24, 25 are provided with pins 26 which are inserted and caulked into holes 27 of the insulating walls 22. This results in a splitter stack, which is inserted into the quenching chamber 6.
  • the arc extinguishing device further has a final cover 28, which is provided with blow-out slots 29, lateral projections 30 and a passage opening 31.
  • the lateral projections 30 engage in slots 33 of the insulating walls 22 to secure the lid 28 to the splitter stack.
  • the fixed switching contact arrangement 7 is assigned the flat arc guide plate 24 which forms an outer side of the arc splitter stack running perpendicular to the insulating plates 22.
  • the movable switching contact assembly 8 is associated with the arc guide plate 25, which also forms a perpendicular to the insulating plates outside of the splitter stack.
  • the arc quenching plates 23 and the arc guide plates 24 and 25 are made of sheet steel.
  • a downstream of the arc guide plate 25 in the opening direction 32 of the movable contact carrier 11 means for limiting the spread of Abbrand arean 34 is fastened by means of screw or rivet 35 on the side facing in the opening direction 32 side of the arc guide plate 25.
  • the means for limiting the propagation of burned products 34 has a parallel to the arc quenching plates 23 and the arc guide plates 24, 25 extending first part 36 and an opposite to the opening direction 32 of the movable switching contacts 12a, 12b inclined bend 37.
  • the free end of the bend 37 sits on lateral cheeks 38 of the pivotal contact carrier 11 and thus ensures an optimal closure of a recess 39 formed between the side cheeks 38.
  • a first portion 40 of the contact force springs 13 while a second Section 41 of the contact force springs 13 extends in holes 42 of the contact carrier 11.
  • the bend 37 is designed so that it is the recess between the side cheeks at the time when the movable contact carrier 11 and thus the movable switch contacts 12a, 12b are in its open position, like a roof to the back 43 of the movable Switching contacts 12a, 12b closes.

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Elektrischer Schalter (1) mit zumindest einem Schaltkontakt (12a), der entgegen der Vorspannkraft einer Kontaktkraftfeder (13) an einem beweglichen Kontaktträger (11) gehalten ist, und mit einer Lichtbogen-Löscheinrichtung (2), bei dem sich zumindest ein Abschnitt (40) der zumindest einen Kontaktkraftfeder (13) zwischen seitlichen Wangen (38) des Kontakt - trägers (11) erstreckt, und bei dem ein Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten (34) vorgesehen ist, das eine entgegen der Öffnungsrichtung (32) des beweglichen Kontaktträgers geneigte Abwinklung (37) aufweist, die bei geöffneter Stellung des Kontaktträgers den zumindest einen Abschnitt (40) der zumindest einen Kontaktkraftfeder (13) überragt. Um die Kontaktkraftfedern insbesondere am Ende des Öffnungsvorganges noch besser vor Verschmutzung durch sich ausbreitende Abbrandprodukte zu schützen ist vorgesehen, dass die geneigte Abwinklung (37) unter Vorspannung auf den seitlichen Wangen (38) aufsitzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit zumindest einem Schaltkontakt, der entgegen der Vorspannkraft einer Kontaktkraftfeder an einem beweglichen Kontaktträger gehalten ist, und mit einer Lichtbogen-Löscheinrichtung, bei dem sich zumindest ein Abschnitt der zumindest einen Kontaktkraftfeder zwischen seitlichen Wangen des Kontaktträgers erstreckt, und bei dem ein Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten vorgesehen ist, das eine entgegen der Öffnungsrichtung des beweglichen Kontaktträgers geneigte Abwinklung aufweist, die bei geöffneter Stellung des Kontaktträgers den zumindest einen Abschnitt der zumindest einen Kontaktkraftfeder überragt.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2004 002 A1 ist ein gattungsgemäßer elektrischer Schalter bekannt, bei dem das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten von mehreren Lichtbogen-Leitblech gebildet ist, so dass die Abwinklungen zu der Bewegungsbahn der freien Enden der beweglichen Kontakte einen Abstand aufweisen. Diese Ausgestaltung zielt insbesondere darauf ab, die Ausbreitung von Abbrandprodukten schon während des Öffnungsvorganges der Schaltkontakte zu begrenzen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Schalter der eingangs erwähnten Art ( 10 2004 002 A1 ) zu schaffen, bei dem die Kontaktkraftfedern insbesondere am Ende des Öffnungsvorganges noch besser vor Verschmutzung durch sich ausbreitende Abbrandprodukte geschützt sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die geneigte Abwinklung unter Vorspannung auf den seitlichen Wangen aufsitzt. - Eine derartigen Ausgestaltung gestattet es, mittels der geneigte Abwinklung eine zwischen den seitlichen Wangen gebildeten Ausnehmung, die bei geschlossener Stellung des beweglichen Schaltkontaktes in Ausbreitungsrichtung eines beim Öffnungsvorgang entstehenden Lichtbogens zunächst offen ist, beim Erreichen der geöffneten Stellung des beweglichen Schaltkontaktes sicher zu verschließen. Dieser Verschluss, der die Kontaktkraftfedern aufnehmenden Ausnehmung wird dabei erreicht, ohne das das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten am montagetechnisch schwer austauschbaren Kontaktträger oder an dem montagetechnisch ebenfalls schwer austauschbaren beweglichen Schaltkontakt auszubilden, wie es beispielsweise in den Druckschriften EP 0 225 207 B1 oder DE 201 14 426 vorgeschlagen wird.
  • Die Vorspannung, unter der die Anwinklung auf den seitlichen Wangen aufsitzt, kann auf einfache weise dadurch realisiert werden, dass das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten aus einem flexiblen, abbrandresistenten Material - insbesondere aus Aramid - besteht.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des neuen elektrischen Schalters sieht vor, dass das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten in Öffnungsrichtung des Kontaktträgers den Löschblechen der Lichtbogen-Löscheinrichtung nachgelagert ist. Dabei kann das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten mit Vorteil an einem Lichtbogen-Leitblech der Lichtbogen-Löscheinrichtung befestigt sein.
  • Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    • Dabei zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Schalter,
    • Figuren 2 und 3 eine oberhalb eines geschlossenen Schaltkontaktsystems angeordnete Lichtbogen-Löscheinrichtung, die mit einem Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten versehen ist,
    • Figur 4 die Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß der Figuren 2 und 3 in Explosionsdarstellung und
    • Figur 5 einen Ausschnitt aus den Figuren 2 bzw. 3 in perspektivischer Darstellung.
  • Die Figur 1 zeigt einen elektrischen Schalter 1 in Form eines Niederspannungs-Leistungsschalters, der ein SchaltkontaktSystem, eine dem Schaltkontaktsystem zugeordnete Lichtbogen-Löscheinrichtung 2 und ein aus zwei Gehäuseschalen 3 und 4 gebildetes Schaltpolgehäuse aufweist. Das Schaltpolgehäuse bildet dabei eine integrierte Schaltkammer 5 zur Aufnahme des Schaltkontaktsystems und eine zu der Schaltkammer 5 offene integrierte Löschkammer 6 zur Aufnahme der Lichtbogen-Löscheinrichtung 2. Das Schaltkontaktsystem besteht aus einer feststehenden Schaltkontaktanordnung 7 und einer beweglichen Schaltkontaktanordnung 8. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 8 weist dabei einen schwenkbaren Kontaktträger 11 und mehrere bewegliche Schaltkontakte 12a, 12b in Form von Kontakthebeln auf (vgl. auch Figur 5). Die beweglichen Schaltkontakte 12a, 12b sind um einen am Kontaktträger gelagerten Bolzen parallel zueinander schwenkbar und mittels jeweils zwei Kontaktkraft-Federn 13 unter Vorspannung federnd an dem Kontaktträger 11 abgestützt. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 7 ist in bekannter Weise über eine in der Figur 1 nur schematisch angedeutete Hebelanordnung 14 mit einer Schaltwelle 15 gekoppelt. Die Schaltwelle 15 dient gleichzeitig zum Antrieb nicht weiter dargestellter, parallel zu dem gezeigten Schaltkontaktsystem angeordneter weiterer Schaltkontaktsysteme, denen jeweils eine weitere, ebenfalls nicht dargestellte Lichtbogen-Löscheinrichtung zugeordnet ist. Die Schaltwelle 15 ist mittels einer Antriebsvorrichtung 16 aus einer Aus-Position, bei der die Schaltkontaktsysteme offen sind, in eine Ein-Position, bei der die Schaltkontaktsysteme geschlossen sind, zu überführen. Beim Überführen der Schaltwelle 15 in ihre Ein-Position werden die Kontaktkraft-Federn 13 weiter gespannt. Die Antriebsvorrichtung 16 weist einen mit einer Speicherfeder 17 versehenen Antrieb 18, einen den Antrieb 18 mit der Schaltwelle 15 koppelnden Antriebsstrang 19 und ein Schaltschloss 20 auf.
  • Gemäß der Figuren 2 bis 5 besteht jede der Lichtbogen-Löscheinrichtungen 2 aus zwei Isolierwänden 22 aus Fiber oder abbrandfestem Kunststoff sowie aus Lichtbogen-Löschblechen 23 und Lichtbogenleitblechen 24, 25. Die Lichtbogen-Löschbleche 23 und die Lichtbogenleitbleche 24, 25 sind mit Zapfen 26 versehen, die in Löcher 27 der Isolierwände 22 eingeführt und verstemmt werden. Dadurch entsteht ein Löschblechpaket, das in die Löschkammer 6 eingesetzt wird. Die Lichtbogen-Löscheinrichtung weist weiterhin einen abschließenden Deckel 28 auf, der mit Ausblasschlitzen 29, seitlichen Anformungen 30 und einer Durchführungsöffnung 31 versehen ist. Die seitlichen Anformungen 30 greifen in Schlitze 33 der Isolierwände 22, um den Deckel 28 an dem Löschblechpaket zu befestigen. Zur Befestigung der Lichtbogen-Löscheinrichtung 2 in der Löschkammer 6 dient eine nicht dargestellte Befestigungsschraube, die die Durchführungsöffnung 31 durchgreifend in eine ihr zugeordnete Gewindebohrung einer der beiden Gehäuseschalen 3 des Schaltpolgehäuses eingreift.
  • Gemäß der Figuren 2 und 3 ist der feststehenden Schaltkontaktanordnung 7 das flache Lichtbogen-Leitblech 24 zugeordnet, das eine senkrecht zu den Isolierplatten 22 verlaufende Außenseite des Löschblechpaketes bildet. Der beweglichen Schaltkontaktanordnung 8 ist das Lichtbogen-Leitblech 25 zugeordnet, das ebenfalls eine senkrecht zu den Isolierplatten verlaufende Außenseite des Löschblechpaketes bildet. Die Lichtbogen-Löschbleche 23 und die Lichtbogen-Leitbleche 24 und 25 bestehen aus Stahlblech.
  • Ein dem Lichtbogen-Leitblech 25 in Öffnungsrichtung 32 des beweglichen Kontaktträgers 11 nachgelagertes Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten 34 ist mittels Schraub- oder Nietverbindungen 35 an der in die Öffnungsrichtung 32 weisenden Seite des Lichtbogen-Leitblech 25 befestigt.
  • Das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten 34 weist eine parallel zu den Lichtbogen-Löschblechen 23 und den Lichtbogen-Leitblechen 24, 25 verlaufenden ersten Teil 36 und einen entgegen der Öffnungsrichtung 32 der beweglichen Schaltkontakte 12a, 12b geneigte Abwinklung 37 auf.
  • Das freie Ende der Abwinklung 37 sitzt auf seitlichen Wangen 38 des schwenkbaren Kontaktträger 11 auf und gewährleistet damit einen optimalen Verschluss einer zwischen den seitlichen Wangen 38 gebildeten Ausnehmung 39. In dieser Ausnehmung 39 verläuft ein erster Abschnitt 40 der Kontaktkraft-Federn 13, während ein zweiter Abschnitt 41 der Kontaktkraftfedern 13 in Bohrungen 42 des Kontaktträgers 11 verläuft. Die Abwinklung 37 ist derart gestaltet, dass sie die Ausnehmung zwischen den seitlichen Wangen im Zeitpunkt, in dem sich der bewegliche Kontaktträgers 11 und damit auch die beweglichen Schaltkontakte 12a, 12b in ihrer offenen Stellung befinden, nach Art eines Daches bis zur Rückseite 43 der beweglichen Schaltkontakte 12a, 12b verschließt. - Dies verhindert ein Hereinströmen von Schaltgasen und Abbrandrückständen in die zwischen den seitlichen Wangen gebildete Ausnehmung 39 und damit die Gefahr von Ablagerungen an den Kontaktkraft-Federn 13. Versuche haben gezeigt, dass dadurch ein Einschalt-/Durchschaltversagen des elektrischen Schalters durch Blockieren der Kontaktkraft-Federn 13 sicher verhindert ist.

Claims (5)

  1. Elektrischer Schalter (1)
    - mit zumindest einem Schaltkontakt (12a), der entgegen der Vorspannkraft einer Kontaktkraftfeder (13) an einem beweglichen Kontaktträger (11) gehalten ist, und
    - mit einer Lichtbogen-Löscheinrichtung (2),
    - bei dem sich zumindest ein Abschnitt (40) der zumindest einen Kontaktkraftfeder (13) zwischen seitlichen Wangen (38) des Kontaktträgers (11) erstreckt, und
    - bei dem ein Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten (34) vorgesehen ist, das eine entgegen der Öffnungsrichtung (32) des beweglichen Kontaktträgers geneigte Abwinklung (37) aufweist, die bei geöffneter Stellung des Kontaktträgers den zumindest einen Abschnitt (40) der zumindest einen Kontaktkraftfeder (13) überragt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die geneigte Abwinklung (37) unter Vorspannung auf den seitlichen Wangen (38) aufsitzt.
  2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten (34) aus einem flexiblen, abbrandresistenten Material besteht.
  3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten (34) aus Aramid besteht.
  4. Elektrischer Schalter nach einem der Anspruche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten (43) den Löschblechen (23) der Lichtbogen-Löscheinrichtung (2) in Öffnungsrichtung (32) des beweglichen Kontaktträgers (11) nachgelagert ist.
  5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Mittel zum Begrenzen der Ausbreitung von Abbrandprodukten (43) an einem Lichtbogen-Leitblech (25) der Lichtbogen-Löscheinrichtung (2) befestigt ist.
EP06118678A 2005-09-29 2006-08-09 Elektrischer Schalter mit Lichtbogen-Löscheinrichtung Withdrawn EP1770730A3 (de)

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