EP2413338B1 - Schaltgerät mit Entwärmungsvorrichtung - Google Patents

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EP2413338B1
EP2413338B1 EP10008006.8A EP10008006A EP2413338B1 EP 2413338 B1 EP2413338 B1 EP 2413338B1 EP 10008006 A EP10008006 A EP 10008006A EP 2413338 B1 EP2413338 B1 EP 2413338B1
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EP
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cooling
heat
circuit breaker
extraction apparatus
thermal release
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Wolfgang Feil
Rainer Kreutzer
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to US13/811,050 priority patent/US9799462B2/en
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/14—Electrothermal mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/62—Heating or cooling of contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/52—Cooling of switch parts
    • H01H2009/526—Cooling of switch parts of the high voltage switches
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/52—Cooling of switch parts

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker with a thermal release to which a movable contact piece is arranged via a contact bridge carrier, which is mounted on a spring body and is arranged opposite of fixed contact pieces.
  • Circuit-breakers are developed in various sizes.
  • One size is composed of device variants with a meaningful series of rated current. As the rated current of a device increases, its power dissipation increases disproportionately.
  • the device variant with the highest rated current for a given size is determined by the fact that just for this stream of power loss remains at a given housing volume without adverse consequences for the requirement of the switching device over its lifetime. If you want to get even higher rated currents, you develop a larger design. From the customer's point of view, however, it is desirable to increase the maximum rated current within one size even further. To achieve this, measures must be taken to make the heat transport from the housing volume technically more efficient.
  • a switching cartridge with at least one magnetically influenced switching element, the magnetic opposite poles, the fixed contacts and the Anorndung of the switching element are designed in such a way that the heat dissipation from the switching element substantially by heat conduction in the longitudinal direction of the switching element to the fixed contacts.
  • the DE 876 563 C describes a circuit breaker with a thermal release on which a contact bridge carrier a movable contact piece is arranged, which is mounted on a spring body and is arranged opposite of fixed contact pieces.
  • the object of the present invention is therefore to provide a circuit breaker, which allows a space-optimized Entskyrmungslui.
  • a circuit breaker with a thermal release on which a contact bridge carrier a movable contact piece is arranged, which is mounted on a spring body and is arranged opposite of fixed contact pieces.
  • the invention is characterized in that a cooling device made of a heat dissipating material is arranged laterally on the fixed contact pieces.
  • these outlying ribs primarily serve to increase the insulation distance, ie the clearance and creepage distance between the individual poles of devices. If the thermal blanket of the thermally poorly conducting ribbed plastic remains small enough heat can be dissipated to the environment. If the ribs additionally extend over the entire height of the device, the surface dissipating to the surrounding air heat is relatively large. Incidentally, these ribs remain in the arrangement of the devices close to tight in contrast to the device side surfaces uncovered and thus extremely effective. An electrical operator contact protection of the metallic cooling vanes is given by the plastic sheath.
  • An advantage of the cooling device according to the invention is that a second effective current path Entracermungsweg was found so that larger power losses are dissipated, so that higher rated current densities of the devices are made possible with a constant volume.
  • a constructive advantage is that the heat-emitting surfaces are not buildable or not covered. This can be done an efficient heat dissipation.
  • On the basis of the second Enteriermungsweges considered by the contact point in the cooling surface there is a favorable decoupling of the thermal release, for example a bimetal of thermal fluctuations in the contact transition point. As a result, the triggering behavior of the device is favorably influenced.
  • the cooling device according to the invention thus achieves both a reduction in the temperature level and an improvement in the limiting current tripping behavior.
  • the cooling device is formed of a heat-conducting material, in particular a cooling plate.
  • These large cooling plates make it possible that the amount of heat previously present within the circuit breaker more or less selectively in the current path are better dissipated by relatively large cooling or heat distribution surfaces.
  • These cooling plates are advantageously designed as cooling fins, which also allow efficient heat transfer.
  • the Entracermungsvortechnische is arranged on the fixed contact pieces and on a connecting tongue of the thermal release.
  • This lateral placement of the cooling device according to the invention on the fixed contact pieces allows a space-optimized arrangement, which allows the effective heat transfer.
  • the Entracermungsvortechnische is arranged in the chamber partitions of the switching device.
  • the cooling surfaces according to the invention are isolated in this way and positioned optimally positioned between the phase barriers of the circuit breaker.
  • the cooling surfaces if they are arranged between the phases beyond the basic body of the device, can be extended on one or both sides into external, possibly insulated, ribs. The advantage is that the heat dissipation through these external large-area fins is extremely efficient because of the direct contact with the surrounding air.
  • the inventive cooling device of the circuit breaker presented here makes possible a second effective current path cooling path, so that greater power losses can be dissipated, so that higher rated current densities of the devices are possible with the same construction volume.
  • the heat dissipation surfaces in the form of cooling plates are space-optimally integrated into the circuit breaker so that the surfaces are neither installed nor covered. Due to the consideration of the contact point from the second Entracermungsweges in the cooling plates is advantageously a favorable decoupling of the thermal release of heat technical fluctuations of the contact transition point, whereby the tripping behavior of the circuit breaker is favorably influenced.
  • the space-optimized cooling device described here thus makes it possible to lower the overall temperature level as well as to improve the limiting current tripping behavior.
  • Fig. 1 shows a circuit breaker 1 with a thermal release 2, to which a movable contact piece 4 is arranged via a contact bridge carrier 3.
  • the movable contact piece 4 is designed as a movable contact bridge with two contact points 5, 6.
  • the movable contact piece 4 is mounted on a spring element 7 in the contact bridge carrier 3 and opposite to the fixed contact pieces 8, 9, respectively.
  • the fixed contact pieces 8, 9 are arranged on the right or left of the contact bridge carrier 3 and each have a contact point 10, 11, which meet in a switching operation on the contact points 5, 6 of the movable contact piece 4.
  • the fixed contact 8 is preferably U-shaped and has an extension 12 which is connected to a terminal 13 leads.
  • the fixed contact 9 is also U-shaped with a long and a short leg, the shorter leg leads via an extension 14 to the thermal release 2. From the thermal release 2, a connecting tongue 15 leads to a further connection terminal 16.
  • Fig. 1 the heat dissipation behavior 17, 18 is shown after a switching operation.
  • first large heat fields 19, 20 form on the free legs 21, 22 of the fixed contact piece 8, 9, which do not lead to the terminal 13 and the thermal release 2.
  • Further heat fields 23, 24, which are slightly less pronounced than the heat fields 19, 20, are located on the other two legs 25, 26 of the fixed contact pieces 8, 9. After these slightly less pronounced heat fields 23, 24, the heat in the direction of Terminals 13 and further removed via the thermal release 2 to the terminal 16.
  • Fig. 2 shows the representation Fig. 1 , 9 on the free legs 21, 22 of the fixed contact pieces 8, 9 Entracermungsvortechniken 27, 28 are arranged. These Entracermungsvortechniken 27, 28 may be formed for example as cooling plates or cooling fins. Out Fig. 2 goes on show that the heat fields 19, 20 are significantly reduced by the Entracermungsvortechnik 27, 28 according to the invention.
  • Fig. 3 a particularly advantageous embodiment of the invention Entracermungsvorraum 27, 28 is shown.
  • the cooling device 27, 28 is shown as a cooling plate 29.
  • the cooling plates 29 are preferably aligned parallel to one another and arranged on the fixed contact pieces 8, 9 and on the connecting tongue 15.
  • Fig. 4 is the presentation off Fig. 3 shown, wherein the cooling plates 29 extends beyond the switch base contour in Extend the shape of insulated, optionally housing-integrated ribs 30.
  • Fig. 5 shows a further, space-optimized housing arrangement of the cooling plates 29 according to the invention.
  • the cooling surfaces are preferably arranged in phase-separating housing intermediate walls 31.
  • the cooling device for circuit breakers according to the invention presented here enables a second effective current path cooling path, so that greater power losses can be dissipated, so that higher rated current densities of the devices are possible with the same construction volume.
  • the heat dissipation surfaces are integrated in the form of cooling plates so space optimized in the switching device that the surfaces are neither installed nor covered. Due to the consideration of the contact point from the second Entracermungsweges in the cooling plates is advantageously a favorable decoupling of the thermal release of thermal fluctuations of the contact transition point, whereby the tripping behavior of the switching device is favorably influenced.
  • the space-optimized cooling device described here thus makes it possible to lower the overall temperature level as well as to improve the limiting current tripping behavior.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit einem thermischen Auslöser, an welchem über einen Kontaktbrückenträger ein bewegliches Schaltstück angeordnet ist, welches auf einem Federkörper gelagert ist und gegenüberliegend von festen Schaltstücken angeordnet ist.
  • Leistungsschalter werden in verschiedenen Baugrößen entwickelt. Eine Baugröße setzt sich dabei aus Gerätevarianten mit einer sinnvoll aufbauenden Nennstromreihe zusammen. Mit zunehmendem Nennstrom eines Gerätes steigt dessen Verlustleistungsumsatz überproportional stark an. Die Gerätevariante mit dem höchsten Nennstrom bei einer gegebenen Baugröße ist dadurch bestimmt, dass eben für diesen Strom der Verlustleistungsumsatz bei gegebenem Gehäusevolumen noch ohne nachteilige Folgen für die Anforderung des Schaltgerätes über seine Lebenszeit bleibt. Will man zu noch höheren Nennströmen kommen, entwickelt man eine größere Bauform. Aus Kundensicht ist es jedoch wünschenswert, den maximalen Nennstrom innerhalb einer Baugröße noch weiter nach oben zu treiben. Um dies zu erreichen, sind Maßnahmen zu ergreifen, die den Wärmetransport aus dem Gehäusevolumen technisch effizienter gestalten.
  • Es gibt im Prinzip zwei Möglichkeiten mit hohen Temperaturen innerhalb eines Schutzgehäuses auf Grund unvermeidbarer elektrischer Verlustleistungen umzugehen. Zum Einen kann man alle Materialien so weit optimieren, dass sie ihre funktionalen Anforderungen auch auf hohem Temperaturniveau erfüllen. Dies ist jedoch oftmals keine wirtschaftliche Lösung. Das andere Vorgehen besteht darin, den Abtransport der erzeugten Wärmen aus dem Gehäuse durch technische Maßnahmen zu forcieren. Für elektronische Produkte sind aktive Kühlmaßnahmen mittels Gehäuselüfter, Heat Pipe-Anordnungen oder gar Kühlmittelkreisläufe Stand der Technik. Um lokal erzeugte große Wärmemengen damit auch abführen zu können, werden diese Wärmen mittels Kühlkörpern auf große Flächen verteilt. Dabei sind die Kühlkörper thermisch an die Bauteile mit hoher elektrischer Verlustleistung angebunden, aber elektrisch davon isoliert. Komplett passiv gekühlte Systeme sind dabei so konstruiert, dass die notwendigen Kühlkörper direkt von der Umgebungsluft angeströmt werden können.
  • Aus der DE 842 809 C geht eine Schaltpatrone mit mindestens einem magnetisch beeinflussten Schaltelement hervor, wobei die magnetischen Gegenpole, die fest stehenden Kontakte und die Anorndung des Schaltelements ingesamt derart ausgebildet sind, dass die Wärmeabfuhr aus dem Schaltelement im Wesentlichen durch Wärmeleitung in Längsrichtung des Schaltelements an die feststehenden Kontakte erfolgt.
  • Die DE 876 563 C beschreibt einen Leistungsschalter mit einem thermischen Auslöser, an welchem über einen Kontaktbrückenträger ein bewegliches Schaltstück angeordnet ist, welches auf einem Federkörper gelagert ist und gegenüberliegend von festen Schaltstücken angeordnet ist.
  • Der Nachteil am Stand der Technik besteht darin, dass die bisherigen Entwärmungselemente nicht platzoptimiert im Leistungsschalter angeordnet werden konnten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, einen Leistungsschalter zu schaffen, der einen platzoptimierten Entwärmungsprozess ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Leistungsschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Leistungsschalter mit einem thermischen Auslöser gelöst, an welchem über einen Kontaktbrückenträger ein bewegliches Schaltstück angeordnet ist, welches auf einem Federkörper gelagert ist und gegenüberliegend von festen Schaltstücken angeordnet ist. Die Erfindung zeichnet sich dabei dadurch aus, dass eine Entwärmungsvorrichtung aus einem Wärme ableitenden Material jeweils seitlich an den festen Schaltstücken angeordnet ist.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung des Entwärmungsproblems durch Eröffnung eines zweiten nennenswerten Entwärmungsweges entlang der Strombahn, wenn man von der Hauptwärmequelle, also der Kontaktbrücke ausgeht. Dieser neben der ins Gerät führenden ersten Entwärnungsrichtung zusätzliche zweite Weg, führt die Stromschiene entlang von den Kontaktstellen weg parallel zu den Löschblechen in Richtung der Stirnseiten. Bisher war dieses Ende der Strombahnausbildung wärmetechnisch gesehen eine Sackgasse und diente nur der Führung des Kurzschlusslichtbogens in Richtung Löscheinrichtung. Die Realisierung eines zweiten Wärmeweges kann mittels Einbringen von großflächigen Kühlelementen, wie zum Beispiel Kühlblechen, vorzugsweise in die Phasentrennwände von Leistungsschaltern erreicht werden. Diese Kühlelemente sind direkt oder indirekt also zum Beispiel elektrisch isoliert und gut wärmeleitend mit den Stromschienen der Geräte verbunden. Sie erstrecken sich dann flächig in Hohlräume in den meist aus Kunststoff bestehenden Kammertrennwänden der Schaltgeräte.
  • Besonders vorteilhaft ist die Fortführung dieser Kühlfahnen in den Teil der Kammertrennrippen hinein, der außerhalb des Gerätekorpus liegt. Diese außerhalb gelegenen Rippen dienen heute bisher in erster Linie der Vergrößerung der Isolationsstrecke, also der Luft- und Kriechstrecke zwischen den einzelnen Polen von Geräten. Wenn die Wärmedecke des thermisch schlecht leitenden Rippenkunststoffes klein bleibt, kann genügend Wärme hindurch an die Umgebung abgegeben werden. Wenn die Rippen zusätzlich über die gesamte Gerätehöhe verlaufen, ist die an die umgebende Luftwärme ableitende Fläche relativ groß. Im Übrigen bleiben diese Rippen bei Anordnung der Geräte dicht an dicht im Gegensatz zu den Geräteseitenflächen unverdeckt und damit überaus wirkungsvoll. Ein elektrischer Bediener-Berührschutz der metallischen Kühlfahnen ist durch die Kunststoffummantelung gegeben.
  • Eine weitere den Wirkungsgrad steigernde Alternative besteht darin, die Kühlfahnen nicht berührungsgeschützt innerhalb der Kunststoffrippen zu verwenden, sondern direkt an Luft zu bringen. Der notwendige Bediener-Berührschutz müsste in diesem Fall über zwischen Strombahn und Kühlfahne elektrisch isolierende, aber thermisch gut leitende Zwischenschichten, wie zum Beispiel aus der Halbleiter-Leistungsmodultechnik bekannte Wärmeleitfolien oder keramische Plättchen sichergestellt werden.
  • Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Entwärmungsvorrichtung besteht darin, dass ein zweiter effektiver Strombahn-Entwärmungsweg gefunden wurde, damit größere Verlustleistungen abführbar sind, so dass höhere Nennstromdichten der Geräte bei gleichbleibendem Bauvolumen ermöglicht werden.
    Ein konstruktiver Vorteil besteht darin, dass die Wärmeabgabeflächen nicht verbaubar beziehungsweise nicht abgedeckt werden. Dadurch kann eine effiziente Wärmeabgabe erfolgen. Auf Grund des von der Kontaktstelle aus betrachteten zweiten Entwärmungsweges in die Kühlfläche hinein, erfolgt eine günstige Entkopplung des thermischen Auslösers, zum Beispiel eines Bimetalls von wärmetechnischen Schwankungen der Kontaktübergangsstelle. Dadurch wird das Auslöseverhalten des Gerätes günstig beeinflusst. Durch die erfindungsgemäße Entwärmungsvorrichtung wird somit sowohl eine Senkung des Temperaturniveaus, als auch eine Verbesserung des Grenzstromauslöseverhaltens erreicht.
    In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Entwärmungsvorrichtung aus einem wärmeleitenden Material insbesondere einem Kühlblech ausgebildet ist. Diese großen Kühlbleche ermöglichen es, dass die bisher innerhalb der Leistungsschalter mehr oder weniger punktuell in der Strombahn vorhandene Wärmemenge durch verhältnismäßig große Kühl- beziehungsweise Wärmeverteilflächen besser abgeleitet werden. Diese Kühlbleche sind in vorteilhafter Weise auch als Kühlrippen ausgebildet, die ebenfalls einen effizienten Wärmetransport ermöglichen.
  • In der erfindungsgemäßen Entwärmungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Entwärmungsvorrichtung an den festen Schaltstücken sowie an einer Verbindungszunge des thermischen Auslösers angeordnet ist. Diese seitliche Platzierung der erfindungsgemäßen Entwärmungsvorrichtung an den festen Schaltstücken ermöglicht eine platzoptimierte Anordnung, die den effektiven Wärmetransport ermöglicht.
  • Zudem ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Entwärmungsvorrichtung in Kammertrennwänden des Schaltgeräts angeordnet ist. Die erfindungsgemäßen Kühlflächen sind auf diese Weise isoliert und platzoptimiert zwischen den Phasentrennwänden der Leistungsschalter positioniert. Zudem können die Kühlflächen, wenn sie zwischen den Phasen angeordnet sind, über den Gerätegrundkorpus hinaus, ein- oder beidseitig in außenliegende, gegebenenfalls isolierte Rippen hinein, ausgedehnt werden. Der Vorteil besteht darin, dass die Wärmeabfuhr über diese außenliegenden großflächigen Rippen wegen des direkten Kontakts zur umgebenden Luft äußerst effizient ist.
  • Durch die hier vorgestellte erfindungsgemäße Entwärmungsvorrichtung der Leistungsschalter wird ein zweiter effektiver Strombahn-Entwärmungsweg ermöglicht, damit größere Verlustleistungen abführbar sind, so dass höhere Nennstromdichten der Geräte bei gleichbleibendem Bauvolumen möglich sind. Dabei werden die Wärmeabgabeflächen in Form von Kühlblechen so platzoptimiert in den Leistungsschalterintegriert, dass die Flächen weder verbaut noch abgedeckt werden. Auf Grund des von der Kontaktstelle aus betrachteten zweiten Entwärmungsweges in die Kühlbleche erfolgt in vorteilhafter Weise eine günstige Entkopplung des thermischen Auslösers von Wärme technischen Schwankungen der Kontaktübergangsstelle, wodurch auch das Auslöseverhalten des Leistungsschalters günstig beeinflusst wird. Durch die hier beschriebene platzoptimierte Entwärmungsvorrichtung ist somit sowohl eine Senkung des Temperaturniveaus insgesamt, als auch eine Verbesserung des Grenzstromauslöseverhaltens möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowohl anhand der Zeichnung erläutert.
    Dabei zeigen schematisch:
    • Fig. 1 in einer Schnittdarstellung einen Leistungsschalter mit einem nach einem Schaltvorgang dargestellten Wärmeableitverhalten;
    • Fig. 2 in einer Schnittdarstellung einen erfindungsgemäßen Leistungsschalter mit Entwärmungsvorrichtung nach einem Schaltvorgang mit Wärmeableitverhalten;
    • Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung einen Leistungsschalter mit einer aus Kühlblechen ausgebildeten Entwärmungsvorrichtung;
    • Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung das Schaltgerät nach Fig. 3, wobei die Kühlbleche über die Schaltergrundkontur in Form isolierter Rippen ausgedehnt sind;
    • Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwärmungsvorrichtung mit Kühlflächen, die in phasentrennenden Gehäusezwischenwänden angeordnet sind .
  • Fig. 1 zeigt einen Leistungsschalter 1 mit einem thermischen Auslöser 2, an welchem über einen Kontaktbrückenträger 3 ein bewegliches Schaltstück 4 angeordnet ist. Das bewegliche Schaltstück 4 ist als bewegliche Kontaktbrücke mit zwei Kontaktstellen 5, 6 ausgebildet. Das bewegliche Schaltstück 4 ist auf einem Federelement 7 im Kontaktbrückenträger 3 gelagert und gegenüber liegend zu den festen Schaltstücken 8, 9, angeordnet. Die festen Schaltstücke 8, 9 sind rechts beziehungsweise links vom Kontaktbrückenträger 3 angeordnet und weisen jeder eine Kontaktstelle 10, 11 auf, die bei einem Schaltvorgang auf die Kontaktstellen 5, 6 des beweglichen Schaltstücks 4 treffen.
  • Das feste Schaltstück 8 ist vorzugsweise U-förmig ausgebildet und weist einen Fortsatz 12 auf, der zu einer Anschlussklemme 13 führt. Das feste Schaltstück 9 ist ebenfalls U-förmig ausgebildet mit einem langen und einem kurzen Schenkel, wobei der kürzere Schenkel über einen Fortsatz 14 zum thermischen Auslöser 2 führt. Vom thermischen Auslöser 2 führt eine Verbindungszunge 15 zu einer weiteren Anschlussklemme 16.
  • In Fig. 1 ist zudem das Wärmeableitverhalten 17, 18 nach einem Schaltvorgang dargestellt. Nach einem Schaltvorgang bilden sich zunächst große Wärmefelder 19, 20 an den freien Schenkeln 21, 22 des festen Schaltstücks 8, 9 aus, die nicht zur Anschlussklemme 13 sowie zum thermischen Auslöser 2 führen. Weitere Wärmefelder 23, 24, die etwas weniger ausgeprägt sind als die Wärmefelder 19, 20, befinden sich an den anderen zwei Schenkeln 25, 26 der festen Schaltstücke 8, 9. Nach diesen etwas geringer ausgeprägten Wärmefeldern 23, 24 wird die Wärme in Richtung der Anschlussklemmen 13 sowie über den thermischen Auslöser 2 zur Anschlussklemme 16 weiter abgeführt.
  • Fig. 2 zeigt die Darstellung nach Fig. 1, wobei an den freien Schenkeln 21, 22 der festen Schaltstücke 8, 9 Entwärmungsvorrichtungen 27, 28 angeordnet sind. Diese Entwärmungsvorrichtungen 27, 28 können beispielsweise als Kühlbleche oder Kühlrippen ausgebildet sein. Aus Fig. 2 geht weiterhin hervor, dass die Wärmefelder 19, 20 durch die erfindungsgemäße Entwärmungsvorrichtung 27, 28 deutlich geringer ausgebildet sind.
  • In Fig. 3 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwärmungsvorrichtung 27, 28 dargestellt. In diesem Beispiel ist die Entwärmungsvorrichtung 27, 28 als Kühlblech 29 dargestellt. Die Kühlbleche 29 sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet und an den festen Schaltstücken 8, 9 sowie an der Verbindungszunge 15 angeordnet.
  • In Fig. 4 ist die Darstellung aus Fig. 3 gezeigt, wobei die Kühlbleche 29 sich über die Schaltergrundkontur hinaus in Form isolierter, ggf. gehäuseintegrierter Rippen 30 ausdehnen.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere, platzoptimierte Gehäuseanordnung der erfindungsgemäßen Kühlbleche 29. Hier sind die Kühlflächen vorzugsweise in phasentrennenden Gehäusezwischenwänden 31 angeordnet.
  • Durch die hier vorgestellte erfindungsgemäße Entwärmungsvorrichtung für Leistungsschalter, wird ein zweiter effektiver Strombahn-Entwärmungsweg ermöglicht, damit größere Verlustleistungen abführbar sind, so dass höhere Nennstromdichten der Geräte bei gleichbleibendem Bauvolumen möglich sind. Dabei werden die Wärmeabgabeflächen in Form von Kühlblechen so platzoptimiert in das Schaltgerät integriert, dass die Flächen weder verbaut noch abgedeckt werden. Auf Grund des von der Kontaktstelle aus betrachteten zweiten Entwärmungsweges in die Kühlbleche erfolgt in vorteilhafter Weise eine günstige Entkopplung des thermischen Auslösers von wärmetechnischen Schwankungen der Kontaktübergangsstelle, wodurch auch das Auslöseverhalten des Schaltgeräts günstig beeinflusst wird. Durch die hier beschriebene platzoptimierte Entwärmungsvorrichtung ist somit sowohl eine Senkung des Temperaturniveaus insgesamt, als auch eine Verbesserung des Grenzstromauslöseverhaltens möglich.

Claims (5)

  1. Leistungsschalter (1) mit einem thermischen Auslöser (2), an welchem über einen Kontaktbrückenträger (3) ein bewegliches Schaltstück (4) angeordnet ist, welches auf einem Federkörper (7) gelagert ist und gegenüberliegend von festen Schaltstücken (8, 9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entwärmungsvorrichtung (27, 28, 29) aus einem wärmeableitenden Material jeweils seitlich an den festen Schaltstücken (8, 9) angeordnet ist, und dass die Entwärmungsvorrichtung (27, 28, 29) an den festen Schaltstücken (8, 9) sowie an der Verbindungszunge (15) des thermischen Auslösers (2) angeordnet ist.
  2. Leistungsschalter (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Entwärmungsvorrichtung (27, 28, 29) aus einem wärmeableitenden Material als Kühlblech (29) ausgebildet ist.
  3. Leistungsschalter (1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kühlbleche (29) als Kühlrippen ausgebildet sind.
  4. Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Entwärmungsvorrichtung (27, 28, 29) in phasentrennenden Gehäusezwischenwänden (31) angeordnet ist.
  5. Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kühlbleche (29) über die Schaltergrundkontur in Form von isolierten Rippen angeordnet sind.
EP10008006.8A 2010-07-30 2010-07-30 Schaltgerät mit Entwärmungsvorrichtung Active EP2413338B1 (de)

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