EP2463876A1 - Switch with arcing chamber - Google Patents

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EP2463876A1
EP2463876A1 EP10194006A EP10194006A EP2463876A1 EP 2463876 A1 EP2463876 A1 EP 2463876A1 EP 10194006 A EP10194006 A EP 10194006A EP 10194006 A EP10194006 A EP 10194006A EP 2463876 A1 EP2463876 A1 EP 2463876A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
bridge
switch
arc
plates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10194006A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Volker Lang
Lutz Friedrichsen
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.)
Eaton Industries GmbH
Original Assignee
Eaton Industries GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Industries GmbH filed Critical Eaton Industries GmbH
Priority to EP10194006A priority Critical patent/EP2463876A1/en
Priority to BR112013014206A priority patent/BR112013014206A2/en
Priority to EP11794472.8A priority patent/EP2649630B1/en
Priority to RU2013130731/07A priority patent/RU2581049C2/en
Priority to US13/992,278 priority patent/US20130313228A1/en
Priority to PCT/EP2011/072092 priority patent/WO2012076603A1/en
Priority to CA2820116A priority patent/CA2820116A1/en
Priority to CN2011800669570A priority patent/CN103403827A/en
Publication of EP2463876A1 publication Critical patent/EP2463876A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H33/182—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using permanent magnets
    • 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
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    • 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
    • H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H9/443—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H33/596—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc
    • 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
    • H01H9/346—Details concerning the arc formation chamber

Definitions

  • the invention relates to switches with extinguishing chambers for the rapid extinction of an arc during the turn-off.
  • Electrical switches are components in a circuit that establish an electrically conductive connection (switching state "ON” or ON state) or disconnect (switching state "OFF”, or OFF state) by means of internal electrically conductive contacts.
  • switching state "ON” or ON state or disconnect
  • switching state "OFF" or OFF state
  • current-carrying connection to be cut
  • an inductive circuit is disconnected by a switch, the flowing current can not go to zero immediately.
  • an arc forms between the contacts.
  • This arc is a gas discharge through a non-conductive medium such as air. Electric arcs in AC-powered switches clear at the zero crossing of the AC current at the latest.
  • Extinction of an arc is typically accelerated by the use of a magnetic field that is poled to exert a driving force on the arc toward the quenching chambers.
  • the size of the driving force depends on the strength of the magnet or magnets.
  • permanent magnets are used to generate a strong magnetic field.
  • the driving force of the magnetic field towards the quenching chambers is given only at a certain current flow direction. In order to avoid polungs employment of switches or switches are needed for both directions, would be switch with a fast and independent of the respective polar erase behavior for arcing, which arise during the switching off of the switch between the open contacts, desirable.
  • a switch suitable for a polarity-independent DC operation with at least two separate immovable contacts each having a first contact region and at least one movable electrically conductive bridge contact with two second contact regions for producing an electrically conductive connection between the first and second contact regions in the ON state the switch and for disconnecting the first and second contact regions in the OFF state of the switch, with at least one magnet suitable for generating a substantially constant magnetic field in the region of the first and second contact regions for applying a magnetic force to one between the first and second contact regions during the production of the OFF-state occurring arc, with two first extinguishing chambers for extinguishing the arcs with a first current direction, wherein jew jewelery from the first extinguishing chambers at least in the OFF state eils a first arc guide plate to the first contact region and a second arc guide plate extends to the second contact region for deriving the arc in the first extinguishing chambers, and wherein the movable bridge contact comprises
  • the bridge arrangement designates the arrangement with which the bridge contact is movably supported, for example by means of a spring and a guide in a correspondingly shaped bridge assembly made of plastic.
  • the bridge plates here represent a thermal protection for the bridge arrangement.
  • a switch according to the present invention comprises any type of single or multi-pole switches with at least two immovable contacts which can be electrically closed by at least one movable bridge contact. Examples of these switches are contactor, switch-disconnector or circuit-breaker.
  • the switch is suitable for DC operation, but could also be used in AC operation.
  • the polarity-independent DC operation refers to the operation of the switch in a DC circuit, wherein it does not depend on the current direction in the switch for the rapid erasure of the arcs in the switch.
  • arcs may occur between the first and second contact regions, in which the current can flow from the first to the second contact region or vice versa.
  • the magnets in the switch In a preferred arrangement of the magnets in the switch, the arc between one of the first and second contact areas in the corresponding first quenching chamber and the arc between the other first and second contact areas along the bridge plate driven. In an operation of the switch with a reverse current direction, the erase behavior would look the same, except that then the arcs would be driven respectively to the other extinguishing chamber or the other bridge plate.
  • the magnets are arranged in the switch so that the arcs between the two first and two second contact regions are driven by the magnetic field in each case in the first extinguishing chambers at a certain current direction in the switch or driven in reverse current direction in each case along the Brückeleitbleche. Both variants are included within the scope of the invention.
  • the term "substantially" in the present invention includes all embodiments that deviate less than 10% from the nominal value.
  • the first and second contact areas denote the areas of the fixed contacts and the movable bridge contact which are in direct contact after the closing of the switch (ON state).
  • ON state a current flows from one of the two first contacts via the first contact region into the second contact region in contact therewith, from the latter via the electrically conductive bridge contact to the other second contact region of the bridge contact and from there via the other first contact Contact area in the other immovable contact.
  • the first contacts and the first and second contact areas and the bridge contact consist of an electrically conductive material.
  • the first and second contact regions may be subareas of the stationary contacts or the bridge contact, or separate components which are arranged on the stationary contacts or the bridge contact.
  • the above movement is along a movement axis of the bridge contact perpendicular to the surfaces of the bridge Contact areas.
  • the bridge contact is for example in a bridge assembly, preferably made of plastic, movably supported by a spring, which also generates the required contact pressure.
  • the movement axis is aligned perpendicular to the direction of movement of the arc in the first extinguishing chambers.
  • the switch is opened by moving the bridge contact in the opposite direction.
  • the movement of the bridge contact can be done manually or electrically.
  • the first and second contact areas may differ in shape and material.
  • the areas of the first and second contact areas can vary between extended areas and punctiform contacts.
  • the material of the contact areas may be any suitable electrically conductive material, for example, silver-tin oxide.
  • the first quenching chamber comprises any type of components that are suitable for bringing an arc to extinguish.
  • these include a plurality of quenching plates between a first and a second arc guide plate, which are both arranged in the quenching chamber parallel to each other.
  • the magnets used preferably permanent magnets, are used to generate a strong homogeneous magnetic field and to apply a force on the arc towards the quenching chambers. For rapid extinguishment of an arc, the Lorenz force is preferably applied to this by the permanent magnets until it enters the quenching chamber.
  • the quenching plates in the quenching chambers are for example V-shaped.
  • the arc is divided in the quenching chamber into a plurality of partial arcs (Deionwait).
  • the required minimum voltage for maintaining the arc is proportional to the number of extinguishing plates present in the quenching chamber, whereby the voltage required to maintain the arc exceeds the available voltage, which leads to the extinction of the arc.
  • the quenching plates are held in an insulating material to which the arc guide plates are also attached.
  • the arc guide plates can have any shape that is suitable to direct the arc in the quenching chambers.
  • the Arc guide plates can also be designed as a stamped and bent part.
  • the thickness and width of the arc guide plates can also vary. The distance between the first (lower) and the second (upper) arc guide plate can grow with increasing distance to the first and second contacts.
  • the bridge plates each extend to the second contact points of the movable bridge contact. Since the arc arises when switching off between the first and second contact areas, it is expedient that the bridge plate comes close to the location of the arc in order to be able to effect a rapid deletion via a fast routing of the arc.
  • the distance between the bridge plate and the back of the stationary contact increases with increasing distance to the axis of movement of the bridge contact.
  • the arc gap is increased and thus increases the arc voltage necessary to maintain the arc. If the arc voltage exceeds the operating voltage of the switch, the arc goes out.
  • the magnet and the bridge plate are arranged such that the magnetic field also extends into the region between the bridge plate and the immovable contact.
  • the magnetic field drives the arc with the second current direction in the direction of the bridge plate and thus accelerates the extinguishing of the arc.
  • the magnet is arranged such that the field strength of the magnetic field is substantially equal between the first and second contact areas and between the bridge plates and the stationary contacts.
  • the greater the magnetic field strength at the location of the arc the stronger the driving Lorenz force acts on the arc.
  • a strong magnetic field in the range of movement of the arcs can act for both current directions.
  • the magnet is a permanent magnet.
  • a very strong permanent magnetic field may be provided by a permanent magnet which is, for example, a rare earth magnet.
  • rare earth magnets are made of NdFeB or SmCo alloy. These materials have a high coercive force and therefore also allow, for example, a provision of the magnets as very thin plates.
  • the permanent magnets are arranged so that they generate a substantially homogeneous magnetic field at least in the region of the first and second contacts, preferably along the arc guide plates and bridge plates. The time until the arc is driven into the quenching chambers or along the bridge plates depends on the magnetic field strength and the homogeneity of the magnetic field.
  • the permanent magnets are preferably arranged so that they generate a magnetic field perpendicular to the current flow in the arc and perpendicular to the desired direction of movement of the arc, ie along the arc guide and bridge plates.
  • the permanent magnet for this purpose comprises two plate-shaped permanent magnets whose surfaces are arranged parallel to each other and extend at least over the first and second contact areas parallel to the bridge contact and the first and second arc guide plates and the first Brückleitblechen at least in the OFF state of the switch.
  • the permanent magnets are thus also substantially parallel to the direction of movement of the movable bridge contact.
  • the permanent magnets are thin plates, since the available space in the switch is limited.
  • the distance between the opposed permanent magnets to produce a homogeneous magnetic field may vary as a function of the magnetic material used.
  • the first and second contact areas and at least parts of the movable bridge contact and the immovable contacts and at least parts of the arc guide plates and bridge plates are arranged.
  • the magnetic inference can take place via a magnetic material bridge between the opposing permanent magnets.
  • the distance between the permanent magnets for a given thickness and material of the permanent magnet in a Switches for operation with 1500 V DC and currents of 30A are about 8mm.
  • the magnet for exerting a Lorenzkraft on the arc by a total of 4 permanent magnets arranged as two pairs of, for example, flat plates in the region of the two respective first and second contact surfaces executed.
  • the two pairs of permanent magnets each have a field with opposite Create field direction. If the field direction in both pairs of permanent magnets were the same in another embodiment of the switch, the arcs would either be driven into the first quench chambers or toward the bridge to the bridge plates and the second quench chamber, respectively.
  • the geometric shape of the magnets may be chosen differently in other embodiments in the context of the present invention.
  • first arc guide plates are each firmly connected to the first contact regions.
  • obstacles to the movement of the arc such as air gaps are avoided, at least for the immovable contacts.
  • the bridge plates extend into at least one second quench chamber, which is arranged on the movable bridge contact.
  • the bridge plate acts as an arc guide plate.
  • the term "arranged on the movable bridge contact" here also means the possibility that the bridge contact and the quenching chamber are indirectly mechanically interconnected via the bridge arrangement.
  • the second quenching chamber may have a similar or the same basic structure as the first quenching chamber.
  • the size of the second quenching chamber may be smaller than the first quenching chamber due to the position of the second quenching chamber at the movable bridge contact.
  • the bridge contact comprises two separate second extinguishing chambers into which the bridge plates each extend.
  • the immovable contacts each comprise a contact baffle extending from the first contact region to the second quenching chamber.
  • the arc is conducted in accordance with the first extinguishing chambers from the first contact regions along an arc guide plate, here the contact guide plate of the first contact, to the second extinguishing chamber.
  • This contact baffle of the first contact results in the same Lorenzkraft to faster transport of the arc in the second chamber. Due to the presence of the second quenching chamber, the first quenching chamber can also be more compact, i. smaller, to be built.
  • the second quenching chamber includes extinguishing plates for extinguishing the arc, which are arranged parallel to the axis of movement of the bridge contact. As a result, a small design of the second quenching chamber is made possible.
  • the magnet extends to the second quenching chamber.
  • the driving magnetic force acts on the arc until it arrives in the quenching chamber, which additionally supports a fast and safe arc quenching.
  • the switch according to the invention enables the rapid extinguishing of arcs in first and second arcuate plates or bridge plates, since the magnetic fields, the arcs, especially in strong permanent magnets, regardless of the current direction in the switch in one or the other Drive the extinguishing chamber or the bridge plate.
  • the bridge plates provide thermal protection for the bridge assembly.
  • each of the first arc guide plate and the contact baffle of the first contact are directly connected to the first contact area, so that when moving the arc to the first or second extinguishing chamber to no obstructing barriers such Air gaps are to be bridged.
  • the arrangement of the permanent magnets as parallel surfaces in close proximity to the first and second contact areas increases the driving Lorenz force on the arcs to the quenching chambers.
  • the deletion of Arcs thus happens in a predetermined safe, fast and independent of the direction of current in the switch way.
  • Fig.1 and Fig.2 show a cross section through an embodiment of a switching chamber of a switch 1 according to the present invention.
  • the figures have been limited to the switching chambers of the switch.
  • a switch includes, in addition to the switching chambers, other components known to those skilled in the art.
  • the switch 1 is suitable by its construction for a polarity-independent DC operation.
  • the entire switch in a symmetrical design is in Fig. 1 shown while the Fig. 2 for a better understanding the left part of the switch off Fig. 1 in an enlarged view shows.
  • the switch 1 comprises two separate immovable contacts 2 each having a first contact region 21, 22 and a movable electrically conductive bridge contact 3 with two second contact regions 31, 32 which are used to produce an electrically conductive connection between the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 in the ON state of the switch 1 along the movement axis BA of the bridge contact are brought into contact with each other.
  • the bridge contact 3 is moved in the opposite direction along the movement axis BA, so that between the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 a Separation path arises. In these separation sections arcs 51, 52 may arise after switching off.
  • the switch 1 comprises at least one magnet 71, 72, which generates a substantially constant magnetic field M in the region of the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 for exerting a magnetic force F1, F2 an arc 51, 52 located between the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 is provided.
  • the field direction of the magnetic field is in the left part of the figures by the circle M with black center ( Fig.1 and 2 ). In this illustration, the field lines emerge upwards from the leaf surface.
  • the magnetic field direction M for the right part of the switch 1 is shown as a circle with a cross. In this illustration, the field lines exit downward through the leaf surface.
  • the field lines are substantially parallel to one another.
  • the corresponding plate-shaped magnets opposite the illustrated magnets have not been shown to allow a view of the contact points and the Lichtleitbleche.
  • the magnets are always arranged in pairs opposite each other in order to generate a homogeneous magnetic field perpendicular to the direction of current I1, I2 through the arcs and perpendicular to the arc guide, Kunststoffleitblechen and bridge plates. Under the influence of this magnetic force F1, F2 (Lorenz force) is in the in Fig.
  • the arcs 51, 52 can each be moved quickly into the first quenching chamber 4, they are at least in the OFF state of the switch 1 by means of a first arc guide 61 with the first contact areas 21, 22 and by means of a second arc guide plate 62 with The second contact regions 31, 32 are connected or the arc guide plates extend at least to the first and second contact regions.
  • extend refers to the state where components are interconnected or, if necessary, located close to each other, yet separated by an air gap (space).
  • the term "extend" in this example even refers to a much greater distance, for example of the order of a few millimeters or more.
  • the movable bridge contact 3 comprises two bridge plates 81, 82 which are arranged to extinguish the arcs 51, 52 of the bridge contact 3 along the movement axis BA of the bridge contact 3 in each case around the first contact areas 21, 22 on the rear sides facing away from the bridge contact 3 23 of the immovable contacts 2 extend, provided that the current direction in the arc is the second current direction, which has the opposite direction to the first current direction.
  • the arc is moved along the curved bridge plate and therefore describes a circular path around the immobile contact 2 around on the rear side 23. Due to the increasing distance A between immobile contact 2 (back 23) and the bridge plate 81, the arc is brought to extinction since, at a certain distance A, the voltage necessary to maintain the arc 51 exceeds the actual operating voltage present.
  • Fig.3 shows a cross section through another embodiment of a switch according to the present invention.
  • the switch 1 differs from the Figures 1 and 2
  • the bridge plate 81 shown (corresponding applies to the other side of the switch corresponding to the bridge plate 82) extend into a second quenching chamber 10, which is arranged on the movable bridge contact 3.
  • the immovable contacts 2 each comprise a Maisleitblech 91, 92, extending from the first contact region 21 to the second Extinguishing chamber 10 extends.
  • the quenching plates 11 of the second quenching chambers 10 are arranged parallel to the axis of movement BA of the bridge contact 3. It is advantageous for a rapid quenching of the arc when the magnet 71, 72 extends to the second quenching chamber 10.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

A fixed contact (2) and conductive movable contact (3) includes contact regions (21,22,31,32). Contact regions of both contacts are electrically connected and separated in ON and OFF states of switch. The magnets (71,72) produces constant magnetic field (M) under contact regions and applies magnetic force (F) in range between contact regions to remove electric arcs (51,52) produced in OFF state along preset direction. Two bridge plates (81,82) remove electric arcs in different direction along movement axis (BA) of movable contact with respect to contact regions of fixed contact.

Description

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf Schalter mit Löschkammern zur schnellen Löschung eines Lichtbogens während des Ausschaltvorgangs.The invention relates to switches with extinguishing chambers for the rapid extinction of an arc during the turn-off.

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Schalter sind Komponenten in einem Stromkreis, die mittels interner elektrisch leitender Kontakte eine elektrisch leitende Verbindung herstellen (Schaltzustand "EIN" oder EIN-Zustand) oder trennen (Schaltzustand "AUS", oder AUS-Zustand). Im Fall einer zu trennenden stromführenden Verbindung fließt Strom durch die Kontakte bis diese voreinander getrennt werden. Wenn ein induktiver Stromkreis durch einen Schalter getrennt wird, kann der fließende Strom nicht unmittelbar auf Null gehen. In diesem Fall bildet sich ein Lichtbogen zwischen den Kontakten. Dieser Lichtbogen ist eine Gasentladung durch ein an sich nichtleitendes Medium wie z.B. Luft. Lichtbögen in Schaltern mit Wechselstrombetrieb (AC) löschen spätestens beim Nulldurchgang des Wechselstroms. Aufgrund des fehlenden Nulldurchgangs des Stroms entstehen in Schaltern mit Gleichstrombetrieb (DC) beim Trennen der Kontakte (Ausschalten des Schalters) stabil brennende Lichtbögen, sofern die Lichtbogenspannung deutlich kleiner als die Betriebsspannung ist. Wenn der Schaltkreis bei ausreichend Strom und Spannung betrieben wird, (typischerweise bei mehr als 1A und mehr als 50V) wird sich der Lichtbogen nicht von selbst löschen. Zu diesem Zweck werden in solchen Schaltern Löschkammern zum Löschen des Lichtbogens verwendet. Die Lichtbogenzeit (Zeit in der der Lichtbogen brennt) soll möglichst klein gehalten werden, da der Lichtbogen eine große Wärmemenge freisetzt, die zum Abbrennen der Kontakte und/oder zur thermischen Belastung der Brückenanordnung im Schalter führt und somit die Lebensdauer des Schalters verringert. Es ist deshalb notwenig, dass dieser Lichtbogen schnell gelöscht wird.Electrical switches are components in a circuit that establish an electrically conductive connection (switching state "ON" or ON state) or disconnect (switching state "OFF", or OFF state) by means of internal electrically conductive contacts. In the case of a current-carrying connection to be cut, current flows through the contacts until they are separated from each other. When an inductive circuit is disconnected by a switch, the flowing current can not go to zero immediately. In this case, an arc forms between the contacts. This arc is a gas discharge through a non-conductive medium such as air. Electric arcs in AC-powered switches clear at the zero crossing of the AC current at the latest. Due to the lack of zero crossing of the current arise in switches with DC operation when disconnecting the contacts (switching off the switch) stable burning arcs, provided that the arc voltage is significantly smaller than the operating voltage. If the circuit is operated with sufficient current and voltage (typically greater than 1A and greater than 50V), the arc will not extinguish by itself. For this purpose, extinguishing chambers are used to extinguish the arc in such switches. The arc time (time in which the arc burns) should be kept as small as possible, because the arc releases a large amount of heat, which leads to the burning of the contacts and / or thermal stress on the bridge arrangement in the switch and thus reduces the life of the switch. It is therefore necessary that this arc is extinguished quickly.

Eine Löschung eines Lichtbogens wird in der Regel durch die Verwendung eines magnetischen Feldes beschleunigt, das so gepolt ist, dass es eine treibende Kraft auf den Lichtbogen in Richtung der Löschkammern ausübt. Die Größe der treibenden Kraft hängt hierbei von der Stärke des oder der Magneten ab. Üblicherweise werden zur Erzeugung eines starken Magnetfeldes Permanentmagneten verwendet. Unglücklicherweise ist die treibende Kraft des magnetischen Feldes in Richtung der Löschkammern nur bei einer bestimmten Stromflussrichtung gegeben. Um polungsbedingte Einbaufehler von Schaltern zu vermeiden oder wenn Schalter für beide Stromrichtungen benötigt werden, wären Schalter mit einem schnellen und von der jeweiligen Polung unabhängigen Löschverhalten für Lichtbögen, die während des Abschaltens des Schalters zwischen den geöffneten Kontakten entstehen, wünschenswert.Extinction of an arc is typically accelerated by the use of a magnetic field that is poled to exert a driving force on the arc toward the quenching chambers. The size of the driving force depends on the strength of the magnet or magnets. Usually, permanent magnets are used to generate a strong magnetic field. Unfortunately, the driving force of the magnetic field towards the quenching chambers is given only at a certain current flow direction. In order to avoid polungsbedingte errors of installation of switches or switches are needed for both directions, would be switch with a fast and independent of the respective polar erase behavior for arcing, which arise during the switching off of the switch between the open contacts, desirable.

Zusammenfassung der ErfmdungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Schalter bereitzustellen, der die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik überwindet.It is an object of the present invention to provide a switch that overcomes the aforementioned disadvantages of the prior art.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schalter geeignet für einen polaritätsunabhängigen Gleichstrombetrieb mit mindestens zwei separaten unbeweglichen Kontakten mit jeweils einem ersten Kontaktbereich und mindestens einem beweglichen elektrisch leitfähigen Brückenkontakt mit zwei zweiten Kontaktbereichen zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen im EIN-Zustand des Schalters und zum Trennen der ersten und zweiten Kontaktbereiche im AUS-Zustand des Schalter, mit mindestens einem Magneten geeignet zur Erzeugung eines im Wesentlichen konstanten magnetischen Feldes im Bereich der ersten und zweiten Kontaktbereiche zur Ausübung einer magnetischen Kraft auf einen zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen beim Herstellen des AUS-Zustands auftretenden Lichtbogen, mit zwei ersten Löschkammern zum Löschen der Lichtbögen mit einer ersten Stromrichtung, wobei sich von den ersten Löschkammern zumindest im AUS-Zustand jeweils ein erstes Lichtbogenleitblech zum ersten Kontaktbereich und ein zweites Lichtbogenleitblech zum zweiten Kontaktbereich zur Ableitung des Lichtbogens in die ersten Löschkammern erstreckt, und wobei der bewegliche Brückenkontakt zwei Brückenbleche umfasst, die sich zum Löschen der Lichtbögen mit einer zweiten Stromrichtung entgegengesetzt zur ersten Stromrichtung von dem Brückenkontakt entlang der Bewegungsachse des Brückenkontakts jeweils um die ersten Kontaktbereiche herum zu den dem Brückenkontakt abgewandten Rückseiten der unbeweglichen Kontakte erstrecken. Der Ausdruck "wobei der bewegliche Brückenkontakt zwei Brückenbleche umfasst" bezeichnet hier auch die Möglichkeit, dass der Brückenkontakt und die Brückenbleche über die Brückenanordnung indirekt mechanisch miteinander verbunden sind. Die Brückenanordnung bezeichnet dabei die Anordnung, mit der der Brückenkontakt beweglich gehaltert ist, beispielsweise mittels einer Feder und einer Führung in einer entsprechend geformten Brückenanordnung aus Plastik. Die Brückenbleche stellen hier auch einen thermischen Schutz für die Brückenanordnung dar.This object is achieved by a switch suitable for a polarity-independent DC operation with at least two separate immovable contacts each having a first contact region and at least one movable electrically conductive bridge contact with two second contact regions for producing an electrically conductive connection between the first and second contact regions in the ON state the switch and for disconnecting the first and second contact regions in the OFF state of the switch, with at least one magnet suitable for generating a substantially constant magnetic field in the region of the first and second contact regions for applying a magnetic force to one between the first and second contact regions during the production of the OFF-state occurring arc, with two first extinguishing chambers for extinguishing the arcs with a first current direction, wherein jew jewelery from the first extinguishing chambers at least in the OFF state eils a first arc guide plate to the first contact region and a second arc guide plate extends to the second contact region for deriving the arc in the first extinguishing chambers, and wherein the movable bridge contact comprises two bridge plates extending for erasing the arcs with a second current direction opposite to the first current direction of the bridge contact along the axis of movement of the bridge contact respectively around the first contact areas to the back contact remote from the non-movable contacts. The expression "wherein the movable bridge contact comprises two bridge plates" here also means the possibility that the bridge contact and the bridge plates are indirectly mechanically connected to one another via the bridge arrangement. The bridge arrangement designates the arrangement with which the bridge contact is movably supported, for example by means of a spring and a guide in a correspondingly shaped bridge assembly made of plastic. The bridge plates here represent a thermal protection for the bridge arrangement.

Ein Schalter gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst jede Art von ein- oder mehrpoligen Schaltern mit mindestens zwei unbeweglichen Kontakten, die durch mindestens einen beweglichen Brückenkontakt elektrisch geschlossen werden können. Beispiele für diese Schalter sind Schütz, Lasttrennschalter oder Leistungsschalter. Der Schalter ist dabei geeignet für Gleichstrombetrieb, könnte aber auch im Wechselspannungsbetrieb verwendet werden. Der polaritätsunabhängige Gleichstrombetrieb bezeichnet den Betrieb des Schalters in einem Gleichstromschaltkreis, wobei es für das schnelle Löschen der Lichtbögen im Schalter nicht auf die Stromrichtung im Schalter ankommt. Hier können zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen Lichtbögen auftreten, in denen der Strom vom ersten zum zweiten Kontaktbereich oder umgekehrt fließen kann. Da das im Wesentlichen konstante und in seiner Richtung festgelegte Magnetfeld (vorgegeben durch den Einbau der Magnete in den Schalter) den Lichtbogen bei einer festen Stromrichtung immer in eine entsprechend der Lorenzkraft definierten Richtung treibt, müssen für den Betrieb des Schalter in der anderen Stromrichtung (zweite Stromrichtung im Lichtbogen) zusätzliche Maßnahmen zur schnellen Löschung von Lichtbögen getroffen werden, was durch die Brückenbleche und ihre spezielle Anordnung in der vorliegenden Erfindung realisiert ist. Das Brückenblech wirkt hier als Kühlblech für den Lichtbogen. Der Vorteil der beanspruchten Anordnung ist der einfache, symmetrische und damit kostengünstige Aufbau des Schalters. Je stärker das magnetische Feld am Ort des Lichtbogens ist, desto schneller wird der Lichtbogen in die Löschkammer bzw. entlang des Brückenblechs getrieben und so gelöscht. Bei einer bevorzugten Anordnung der Magnete werden im Schalter der Lichtbogen zwischen einem der ersten und zweiten Kontaktbereiche in die entsprechende erste Löschkammer und der Lichtbogen zwischen den anderen ersten und zweiten Kontaktbereichen entlang des Brückenblechs getrieben. Bei einem Betrieb des Schalters mit einer umgekehrten Stromrichtung würde das Löschverhalten genauso aussehen, nur dass dann die Lichtbögen jeweils zur anderen Löschkammer bzw. zum anderen Brückenblech getrieben würden. In einer alternativen Ausführungsform sind die Magnete im Schalter so angeordnet, dass die Lichtbögen zwischen den beiden ersten und den beiden zweiten Kontaktbereichen bei einer bestimmten Stromrichtung im Schalter vom Magnetfeld jeweils in die ersten Löschkammern getrieben werden oder bei umgekehrter Stromrichtung jeweils entlang der Brückeleitbleche getrieben werden. Beide Varianten sind vom Schutzbereich der Erfindung umfasst. Der Ausdruck "im Wesentlichen" umfasst in der vorliegenden Erfindung alle Ausführungsformen, die weniger als 10% vom Sollwert abweichen.A switch according to the present invention comprises any type of single or multi-pole switches with at least two immovable contacts which can be electrically closed by at least one movable bridge contact. Examples of these switches are contactor, switch-disconnector or circuit-breaker. The switch is suitable for DC operation, but could also be used in AC operation. The polarity-independent DC operation refers to the operation of the switch in a DC circuit, wherein it does not depend on the current direction in the switch for the rapid erasure of the arcs in the switch. Here arcs may occur between the first and second contact regions, in which the current can flow from the first to the second contact region or vice versa. Since the substantially constant and fixed in his direction magnetic field (given by the installation of the magnets in the switch) always drives the arc at a fixed current direction in a direction defined according to the Lorenzkraft direction, must for the operation of the switch in the other direction (second Current direction in the arc) additional measures for the rapid extinction of arcs are made, which is realized by the bridge plates and their special arrangement in the present invention. The bridge plate acts as a cooling plate for the arc. The advantage of the claimed arrangement is the simple, symmetrical and therefore cost-effective Construction of the switch. The stronger the magnetic field at the location of the arc, the faster the arc is driven into the quenching chamber or along the bridge plate and so deleted. In a preferred arrangement of the magnets in the switch, the arc between one of the first and second contact areas in the corresponding first quenching chamber and the arc between the other first and second contact areas along the bridge plate driven. In an operation of the switch with a reverse current direction, the erase behavior would look the same, except that then the arcs would be driven respectively to the other extinguishing chamber or the other bridge plate. In an alternative embodiment, the magnets are arranged in the switch so that the arcs between the two first and two second contact regions are driven by the magnetic field in each case in the first extinguishing chambers at a certain current direction in the switch or driven in reverse current direction in each case along the Brückeleitbleche. Both variants are included within the scope of the invention. The term "substantially" in the present invention includes all embodiments that deviate less than 10% from the nominal value.

Die ersten und zweiten Kontaktbereiche bezeichnen hier die Bereiche der unbeweglichen Kontakte und des beweglichen Brückenkontakts, die nach dem Schließen des Schalters (EIN-Zustand) im direkten Kontakt sind. Im EIN-Zustand fließt ein Strom von einem der beiden ersten Kontakte über den ersten Kontaktbereich in den dazu im Kontakt stehenden zweiten Kontaktbereich, von diesem über den elektrisch leitfähigen Brückenkontakt zum anderen zweiten Kontaktbereich des Brückenkontakts und von dort über den dazu in Kontakt stehenden anderen ersten Kontaktbereich im anderen unbeweglichen Kontakt. Die ersten Kontakte sowie die ersten und zweiten Kontaktbereiche und der Brückenkontakt bestehen dazu aus einem elektrisch leitfähigen Material. Zum Schließen der Kontakte (EIN-Zustand) wird der Brückenkontakt mit den zweiten Kontaktbereichen auf die ersten Kontaktbereiche bewegt. Die ersten und zweiten Kontaktbereiche können dabei Teilbereiche der unbeweglichen Kontakte oder des Brückenkontakts sein, oder separate Komponenten, die auf den unbeweglichen Kontakten oder dem Brückenkontakt angeordnet sind. Die obige Bewegung erfolgt entlang einer Bewegungsachse des Brückenkontakts senkrecht zu den Oberflächen der Kontaktbereiche. Der Brückenkontakt ist dabei beispielsweise in einer Brückenanordnung, vorzugsweise aus Plastik, mittels einer Feder beweglich gehaltert, die auch den erforderlichen Kontaktdruck erzeugt. In einer Ausführungsform ist die Bewegungsachse senkrecht zur Bewegungsrichtung des Lichtbogens in die ersten Löschkammern ausgerichtet. Das Öffnen des Schalters erfolgt durch Bewegung des Brückenkontakts in die umgekehrte Richtung. Die Bewegung des Brückenkontakts kann manuell oder elektrisch erfolgen. Die ersten und zweiten Kontaktbereiche können sich in Form und Material unterscheiden. Die Flächen der ersten und zweiten Kontaktbereiche können dabei zwischen ausgedehnten Flächen und punktförmigen Kontakten variieren. Das Material der Kontaktbereiche kann jedes geeignete elektrisch leitfähige Material, beispielsweise Silberzinnoxyd, sein.Here, the first and second contact areas denote the areas of the fixed contacts and the movable bridge contact which are in direct contact after the closing of the switch (ON state). In the ON state, a current flows from one of the two first contacts via the first contact region into the second contact region in contact therewith, from the latter via the electrically conductive bridge contact to the other second contact region of the bridge contact and from there via the other first contact Contact area in the other immovable contact. The first contacts and the first and second contact areas and the bridge contact consist of an electrically conductive material. To close the contacts (ON state), the bridge contact with the second contact areas is moved to the first contact areas. The first and second contact regions may be subareas of the stationary contacts or the bridge contact, or separate components which are arranged on the stationary contacts or the bridge contact. The above movement is along a movement axis of the bridge contact perpendicular to the surfaces of the bridge Contact areas. The bridge contact is for example in a bridge assembly, preferably made of plastic, movably supported by a spring, which also generates the required contact pressure. In one embodiment, the movement axis is aligned perpendicular to the direction of movement of the arc in the first extinguishing chambers. The switch is opened by moving the bridge contact in the opposite direction. The movement of the bridge contact can be done manually or electrically. The first and second contact areas may differ in shape and material. The areas of the first and second contact areas can vary between extended areas and punctiform contacts. The material of the contact areas may be any suitable electrically conductive material, for example, silver-tin oxide.

Die erste Löschkammer umfasst dabei jede Art von Komponenten, die geeignet sind, einen Lichtbogen zum Löschen zu bringen. In einer Ausführungsform der Löschkammer umfassen diese eine Vielzahl an Löschblechen zwischen einem ersten und einem zweiten Lichtbogenleitblech, die beide in der Löschkammer parallel zueinander angeordnet sind. Die verwendeten Magnete, vorzugsweise Permanentmagnete, werden zur Erzeugung eines starken homogenen Magnetfeldes und zum Ausüben einer Kraft auf den Lichtbogen in Richtung der Löschkammern verwendet. Zum schnellen Löschen eines Lichtbogens wird auf diesen durch die Permanentmagneten die Lorenzkraft vorzugsweise ausgeübt, bis dieser in die Löschkammer eintritt. Wenn die Baugröße innerhalb des Schalters ausreicht, ist es daher vorteilhaft, die Permanentmagneten so dicht wie möglich an die Löschkammern heran oder gar seitlich über die Löschkammern hinaus anzuordnen. Die Löschbleche in den Löschkammern sind beispielsweise V-förmig. Der Lichtbogen wird in der Löschkammer in eine Vielzahl an Teillichtbögen unterteilt (Deionkammer). Die dabei benötigte Minimalspannung zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens ist proportional zur Anzahl der in der Löschkammer vorhandenen Löschbleche, wodurch die benötigte Spannung zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens die zur Verfügung stehende Spannung übersteigt, was zum Löschen des Lichtbogens führt. Die Löschbleche sind in einem isolierenden Material gehaltert, an dem ebenso die Lichtbogenleitbleche befestigt sind. Die Lichtbogenleitbleche können dabei jede Form besitzen, die geeignet ist, den Lichtbogen in die Löschkammern zu leiten. Die Lichtbogenleitbleche können auch als Stanzbiegeteil ausgeführt sein. Auch können Dicke und Breite der Lichtbogenleitbleche variieren. Der Abstand zwischen dem ersten (unteren) und dem zweiten (oberen) Lichtbogenleitblech kann dabei mit größer werdendem Abstand zu den ersten und zweiten Kontakten anwachsen.The first quenching chamber comprises any type of components that are suitable for bringing an arc to extinguish. In one embodiment of the quenching chamber, these include a plurality of quenching plates between a first and a second arc guide plate, which are both arranged in the quenching chamber parallel to each other. The magnets used, preferably permanent magnets, are used to generate a strong homogeneous magnetic field and to apply a force on the arc towards the quenching chambers. For rapid extinguishment of an arc, the Lorenz force is preferably applied to this by the permanent magnets until it enters the quenching chamber. If the size within the switch is sufficient, it is therefore advantageous to arrange the permanent magnets as close as possible to the extinguishing chambers or even laterally beyond the extinguishing chambers. The quenching plates in the quenching chambers are for example V-shaped. The arc is divided in the quenching chamber into a plurality of partial arcs (Deionkammer). The required minimum voltage for maintaining the arc is proportional to the number of extinguishing plates present in the quenching chamber, whereby the voltage required to maintain the arc exceeds the available voltage, which leads to the extinction of the arc. The quenching plates are held in an insulating material to which the arc guide plates are also attached. The arc guide plates can have any shape that is suitable to direct the arc in the quenching chambers. The Arc guide plates can also be designed as a stamped and bent part. The thickness and width of the arc guide plates can also vary. The distance between the first (lower) and the second (upper) arc guide plate can grow with increasing distance to the first and second contacts.

In einer Ausführungsform erstrecken sich die Brückenbleche jeweils zu den zweiten Kontaktstellen des beweglichen Brückenkontakts. Da der Lichtbogen beim Ausschalten zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen entsteht, ist es zweckmäßig, dass das Brückenblech nahe an den Ort des Lichtbogens heranreicht, um über eine schnelle Wegleitung des Lichtbogens eine schnelle Löschung bewirken zu können.In one embodiment, the bridge plates each extend to the second contact points of the movable bridge contact. Since the arc arises when switching off between the first and second contact areas, it is expedient that the bridge plate comes close to the location of the arc in order to be able to effect a rapid deletion via a fast routing of the arc.

In einer Ausführungsform vergrößert sich der Abstand zwischen dem Brückenblech und der Rückseite des unbeweglichen Kontakts mit wachsendem Abstand zur Bewegungsachse des Brückenkontakts. Dadurch wird die Lichtbogenstrecke vergrößert und somit die zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens notwendige Lichtbogenspannung erhöht. Übersteigt die Lichtbogenspannung die Betriebsspannung des Schalters, erlischt der Lichtbogen.In one embodiment, the distance between the bridge plate and the back of the stationary contact increases with increasing distance to the axis of movement of the bridge contact. As a result, the arc gap is increased and thus increases the arc voltage necessary to maintain the arc. If the arc voltage exceeds the operating voltage of the switch, the arc goes out.

In einer Ausführungsform sind der Magnet und das Brückenblech so angeordnet, dass sich das magnetische Feld auch in den Bereich zwischen dem Brückenblech und dem unbeweglichem Kontakt erstreckt. Damit treibt das Magnetfeld den Lichtbogen mit der zweiten Stromrichtung in Richtung des Brückenblechs und beschleunigt somit das Löschen des Lichtbogens.In one embodiment, the magnet and the bridge plate are arranged such that the magnetic field also extends into the region between the bridge plate and the immovable contact. Thus, the magnetic field drives the arc with the second current direction in the direction of the bridge plate and thus accelerates the extinguishing of the arc.

In einer Ausführungsform ist der Magnet so angeordnet, dass die Feldstärke des magnetischen Feldes zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen und zwischen den Brückenblechen und den unbeweglichen Kontakten im Wesentlichen gleich ist. Je größer die magnetische Feldstärke am Ort des Lichtbogens ist, desto stärker wirkt die treibende Lorenzkraft auf den Lichtbogen. Für eine schnelle Löschung der Lichtbögen mit Stromflüssen in beide Richtungen ist es vorteilhaft, dass ein starkes Magnetfeld im Bewegungsbereich der Lichtbögen für beide Stromrichtungen wirken kann.In one embodiment, the magnet is arranged such that the field strength of the magnetic field is substantially equal between the first and second contact areas and between the bridge plates and the stationary contacts. The greater the magnetic field strength at the location of the arc, the stronger the driving Lorenz force acts on the arc. For a rapid erasure of the arcs with current flows in both directions, it is advantageous that a strong magnetic field in the range of movement of the arcs can act for both current directions.

In einer Ausführungsform ist der Magnet ein Permanentmagnet. Ein sehr starkes permanentes Magnetfeld kann durch einen Permanentmagneten bereitgestellt werden, der beispielsweise ein Seltenerdmagnet ist. Seltenerdmagnete bestehen beispielsweise aus einer NdFeB- oder SmCo-Legierung. Diese Materialien besitzen eine hohe Koerzitivfeldstärke und ermöglichen daher auch beispielsweise eine Bereitstellung der Magnete als sehr dünne Platten. Die Permanentmagnete sind dabei so angeordnet, dass sie ein im Wesentlichen homogenes Magnetfeld zumindest im Bereich der ersten und zweiten Kontakte, bevorzugt entlang der Lichtbogenleitbleche und Brückenbleche erzeugen. Die Zeit bis der Lichtbogen in die Löschkammern bzw. entlang der Brückenbleche getrieben wird, hängt von der Magnetfeldstärke und von der Homogenität des Magnetfeldes ab. Dazu sind die Permanentmagnete bevorzugt so angeordnet, dass sie ein Magnetfeld senkrecht zum Stromfluss im Lichtbogen und senkrecht zur gewünschten Bewegungsrichtung des Lichtbogens, also entlang der Lichtbogenleitbleche und Brückenbleche, erzeugen. In einer Ausführungsform umfasst der Permanentmagnet dazu zwei plattenförmige Permanentmagnete, deren Flächen parallel zueinander angeordnet sind und die sich zumindest über die ersten und zweiten Kontaktbereiche parallel zum Brückenkontakt und den ersten und zweiten Lichtbogenleitblechen und den ersten Brückleitblechen zumindest im AUS-Zustand des Schalters erstrecken.In one embodiment, the magnet is a permanent magnet. A very strong permanent magnetic field may be provided by a permanent magnet which is, for example, a rare earth magnet. For example, rare earth magnets are made of NdFeB or SmCo alloy. These materials have a high coercive force and therefore also allow, for example, a provision of the magnets as very thin plates. The permanent magnets are arranged so that they generate a substantially homogeneous magnetic field at least in the region of the first and second contacts, preferably along the arc guide plates and bridge plates. The time until the arc is driven into the quenching chambers or along the bridge plates depends on the magnetic field strength and the homogeneity of the magnetic field. For this purpose, the permanent magnets are preferably arranged so that they generate a magnetic field perpendicular to the current flow in the arc and perpendicular to the desired direction of movement of the arc, ie along the arc guide and bridge plates. In one embodiment, the permanent magnet for this purpose comprises two plate-shaped permanent magnets whose surfaces are arranged parallel to each other and extend at least over the first and second contact areas parallel to the bridge contact and the first and second arc guide plates and the first Brückleitblechen at least in the OFF state of the switch.

Die Permanentmagnete stehen damit auch im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Brückenkontakts. Bevorzugt sind die Permanentmagnete dünne Platten, da der verfügbare Platz im Schalter begrenzt ist. Die Distanz zwischen den gegenüber angeordneten Permanentmagneten zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes kann als Funktion des verwendeten magnetischen Materials variieren. Zwischen den gegenüberliegenden Magnetflächen sind die ersten und zweiten Kontaktbereiche sowie zumindest Teile des beweglichen Brückenkontakts und der unbeweglichen Kontakte und zumindest Teile der Lichtbogenleitbleche und Brückenbleche angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform kann der magnetische Rückschluss über eine magnetische Materialbrücke zwischen den gegenüberliegenden Permanentmagneten erfolgen. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den Permanentmagneten bei gegebener Dicke und Material des Permanentmagneten in einem Schalter für einen Betrieb mit 1500 V Gleichspannung und Strömen von 30A ungefähr 8mm betragen. Da die Schalter bevorzugt symmetrisch aufgebaut sind, kann der Magnet zur Ausübung einer Lorenzkraft auf den Lichtbogen durch insgesamt 4 Permanentmagnete, angeordnet als zwei Paare von beispielsweise flachen Platten im Bereich der beiden jeweils ersten und zweiten Kontaktflächen, ausgeführt sein. Um die vorzugsweise Löschung der beiden Lichtbögen zwischen den beiden ersten und zweiten Kontakten in jeweils einer ersten Löschkammer für den einen Lichtbogen und im Brückenblech bzw. in der zweiten Löschkammer für den anderen Lichtbogen zu erzielen, müssen die beiden Paare der Permanentmagneten jeweils ein Feld mit entgegengesetztes Feldrichtung erzeugen. Würde die Feldrichtung in beiden Paaren der Permanentmagnete in einer anderen Ausführungsform des Schalters gleich sein, würden die Lichtbögen entweder beide in die ersten Löschkammern oder in Richtung der Brücke zu den Brückenblechen bzw. zweiten Löschkammer getrieben werden. Die geometrische Form der Magnete kann dabei in anderen Ausführungsformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch anders gewählt sein.The permanent magnets are thus also substantially parallel to the direction of movement of the movable bridge contact. Preferably, the permanent magnets are thin plates, since the available space in the switch is limited. The distance between the opposed permanent magnets to produce a homogeneous magnetic field may vary as a function of the magnetic material used. Between the opposite magnetic surfaces, the first and second contact areas and at least parts of the movable bridge contact and the immovable contacts and at least parts of the arc guide plates and bridge plates are arranged. In a further embodiment, the magnetic inference can take place via a magnetic material bridge between the opposing permanent magnets. For example, the distance between the permanent magnets for a given thickness and material of the permanent magnet in a Switches for operation with 1500 V DC and currents of 30A are about 8mm. Since the switches are preferably constructed symmetrically, the magnet for exerting a Lorenzkraft on the arc by a total of 4 permanent magnets, arranged as two pairs of, for example, flat plates in the region of the two respective first and second contact surfaces executed. In order to achieve the preferably deletion of the two arcs between the two first and second contacts in each case a first arcing chamber for the one arc and the bridge plate or in the second arcing chamber for the other arc, the two pairs of permanent magnets each have a field with opposite Create field direction. If the field direction in both pairs of permanent magnets were the same in another embodiment of the switch, the arcs would either be driven into the first quench chambers or toward the bridge to the bridge plates and the second quench chamber, respectively. The geometric shape of the magnets may be chosen differently in other embodiments in the context of the present invention.

In einer Ausführungsform sind erste Lichtbogenleitbleche jeweils mit den ersten Kontaktbereichen fest verbunden. Damit sind Hindernisse für die Bewegung des Lichtbogens wie beispielsweise Luftspalte zumindest für die unbeweglichen Kontakte vermieden.In one embodiment, first arc guide plates are each firmly connected to the first contact regions. Thus, obstacles to the movement of the arc such as air gaps are avoided, at least for the immovable contacts.

In einer Ausführungsform erstrecken sich die Brückenbleche in mindestens eine zweite Löschkammer, die an dem beweglichen Brückenkontakt angeordnet ist. Hier wirkt das Brückenblech als Lichtbogenleitblech. Der Ausdruck "an dem beweglichen Brückenkontakt angeordnet" bezeichnet hier auch die Möglichkeit, dass der Brückenkontakt und die Löschkammer über die Brückenanordnung indirekt mechanisch miteinander verbunden sind. Die zweite Löschkammer kann einen ähnlichen oder gleichen prinzipiellen Aufbau wie die erste Löschkammer besitzen. Die Größe der zweiten Löschkammer kann aufgrund der Position der zweiten Löschkammer an dem beweglichen Brückenkontakt kleiner als bei der ersten Löschkammer ausfallen. Vorzugsweise umfasst der Brückenkontakt zwei separate zweite Löschkammern, in die sich die Brückenbleche jeweils erstrecken.In one embodiment, the bridge plates extend into at least one second quench chamber, which is arranged on the movable bridge contact. Here, the bridge plate acts as an arc guide plate. The term "arranged on the movable bridge contact" here also means the possibility that the bridge contact and the quenching chamber are indirectly mechanically interconnected via the bridge arrangement. The second quenching chamber may have a similar or the same basic structure as the first quenching chamber. The size of the second quenching chamber may be smaller than the first quenching chamber due to the position of the second quenching chamber at the movable bridge contact. Preferably, the bridge contact comprises two separate second extinguishing chambers into which the bridge plates each extend.

In einer Ausführungsform umfassen die unbeweglichen Kontakte jeweils ein Kontaktleitblech, das sich von dem ersten Kontaktbereich zur zweiten Löschkammer erstreckt. Dadurch wird der Lichtbogen entsprechend zu den ersten Löschkammern auf von den ersten Kontaktbereichen entlang eines Lichtbogenleitblechs, hier das Kontaktleitblech des ersten Kontakts, zur zweiten Löschkammer geführt. Dieses Kontaktleitblech des ersten Kontakts führt bei gleicher Lorenzkraft zu einem schnelleren Transport des Lichtbogens in die zweite Löschkammer. Durch das Vorhandensein der zweiten Löschkammer kann die erste Löschkammer auch kompakter, d.h. kleiner, gebaut werden.In one embodiment, the immovable contacts each comprise a contact baffle extending from the first contact region to the second quenching chamber. As a result, the arc is conducted in accordance with the first extinguishing chambers from the first contact regions along an arc guide plate, here the contact guide plate of the first contact, to the second extinguishing chamber. This contact baffle of the first contact results in the same Lorenzkraft to faster transport of the arc in the second chamber. Due to the presence of the second quenching chamber, the first quenching chamber can also be more compact, i. smaller, to be built.

In einer Ausführungsform umfassen die zweite Löschkammer Löschbleche zum Löschen des Lichtbogens, die parallel zur Bewegungsachse des Brückenkontakts angeordnet sind. Dadurch wird eine kleine Bauform der zweiten Löschkammer ermöglicht.In one embodiment, the second quenching chamber includes extinguishing plates for extinguishing the arc, which are arranged parallel to the axis of movement of the bridge contact. As a result, a small design of the second quenching chamber is made possible.

In einer Ausführungsform erstreckt sich der Magnet bis zur zweiten Löschkammer. Somit wirkt die treibende magnetische Kraft auf den Lichtbogen bis zu dessen Eintreffen in der Löschkammer, was eine schnelle und sichere Lichtbogenlöschung noch zusätzlich unterstützt.In one embodiment, the magnet extends to the second quenching chamber. Thus, the driving magnetic force acts on the arc until it arrives in the quenching chamber, which additionally supports a fast and safe arc quenching.

Im Gegensatz zu Schaltern gemäß des Stands der Technik ermöglicht der erfindungsgemäße Schalter das schnelle Löschen von Lichtbögen in ersten und zweiten Löschkammern bzw. Brückenblechen, da die Magnetfelder die Lichtbögen, insbesondere bei starken Permanentmagneten unabhängig von der Stromrichtung im Schalter in die eine oder in die andere Löschkammer bzw. zum Brückenblech treiben. Außerdem stellen die Brückenbleche einen thermischen Schutz für die Brückenanordnung dar. Ferner sind jeweils das erste Lichtbogenleitblech bzw. das Kontaktleitblech des ersten Kontakts direkt mit dem ersten Kontaktbereich verbunden, so dass bei der Bewegung des Lichtbogen auf die erste oder zweite Löschkammer zu keine hindernden Barrieren wie Luftspalte zu überbrücken sind. Die Anordnung der Permanentmagnete als parallele Flächen in dichtem Abstand zu den ersten und zweiten Kontaktbereichen erhöht die treibende Lorenzkraft auf die Lichtbögen zu den Löschkammern hin. Das Löschen von Lichtbögen geschieht somit in einer vorbestimmten sicheren, schnellen und von der Stromrichtung im Schalter unabhängigen Art und Weise.In contrast to switches according to the prior art, the switch according to the invention enables the rapid extinguishing of arcs in first and second arcuate plates or bridge plates, since the magnetic fields, the arcs, especially in strong permanent magnets, regardless of the current direction in the switch in one or the other Drive the extinguishing chamber or the bridge plate. In addition, the bridge plates provide thermal protection for the bridge assembly. Further, each of the first arc guide plate and the contact baffle of the first contact are directly connected to the first contact area, so that when moving the arc to the first or second extinguishing chamber to no obstructing barriers such Air gaps are to be bridged. The arrangement of the permanent magnets as parallel surfaces in close proximity to the first and second contact areas increases the driving Lorenz force on the arcs to the quenching chambers. The deletion of Arcs thus happens in a predetermined safe, fast and independent of the direction of current in the switch way.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen im Detail dargestellt.

Abb.1:
Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Schaltkammer eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung.
Abb.2:
vergrößerter Querschnitt aus Fig. 1 für die eine Hälfte der Schaltkammer des Schalters.
Abb.3:
Querschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Schaltkammer eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung.
These and other aspects of the present invention are illustrated in detail in the drawings.
Fig.1:
Cross section through an embodiment of a switching chamber of a switch according to the present invention.
Fig.2:
enlarged cross section from Fig. 1 for one half of the switching chamber of the switch.
Figure 3:
Cross section through another embodiment of a switching chamber of a switch according to the present invention.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

Abb.1 und Abb.2 zeigen einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Schaltkammer eines Schalters 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die Figuren auf die Schaltkammern des Schalters beschränkt. Ein Schalter beinhaltet natürlich zusätzlich zu den Schaltkammern weitere Komponenten, die dem Fachmann bekannt sind. Der Schalter 1 ist durch seinen Aufbau geeignet für einen polaritätsunabhängigen Gleichstrombetrieb. Der gesamte Schalter in einer symmetrischen Ausführung wird in Fig. 1 gezeigt, während die Fig. 2 für ein besseres Verständnis den linken Teil des Schalters aus Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung zeigt. Dazu umfasst der Schalter 1 zwei separate unbewegliche Kontakte 2 mit jeweils einem ersten Kontaktbereich 21, 22 und einem beweglichen elektrisch leitfähigen Brückenkontakt 3 mit zwei zweiten Kontaktbereichen 31, 32, die zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen 21, 22, 31, 32 im EIN-Zustand des Schalters 1 entlang der Bewegungsachse BA des Brückenkontakts zueinander in Kontakt gebracht werden. Zum Trennen der ersten und zweiten Kontaktbereiche 21, 22, 31, 32 im AUS-Zustand des Schalter 1 wird der Brückenkontakt 3 in entgegengesetzter Richtung entlang der Bewegungsachse BA bewegt, so dass zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen 21, 22, 31, 32 eine Trennstrecke entsteht. In diesen Trennstrecken können nach erfolgtem Abschalten Lichtbögen 51, 52 entstehen. Zu deren zuverlässiger und schneller Löschung umfasst der Schalter 1 mindestens einen Magneten 71, 72, der zur Erzeugung eines im Wesentlichen konstanten magnetischen Feldes M im Bereich der ersten und zweiten Kontaktbereiche 21, 22, 31, 32 zur Ausübung einer magnetischen Kraft F1, F2 auf einen zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen 21, 22, 31, 32 befindlichen Lichtbogen 51, 52 vorgesehen ist. Die Feldrichtung des Magnetfeldes ist im linken Teil der Figuren durch den Kreis M mit schwarzem Mittelpunkt (Fig.1 und 2) dargestellt. In dieser Darstellung treten die Feldlinien aus der Blattoberfläche nach oben aus. In Fig. 1 ist zusätzlich die Magnetfeldrichtung M für den rechten Teil des Schalters 1 als Kreis mit einem Kreuz dargestellt. In dieser Darstellung treten die Feldlinien durch die Blattoberfläche nach unten aus. Im Bereich der plattenförmigen Magnete 71, 72 sind die Feldlinien im Wesentlichen parallel zueinander. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die den dargestellten Magneten gegenüberliegenden entsprechenden plattenförmigen Magnete nicht dargestellt, um einen Blick auf die Kontaktstellen und die Lichtleitbleche zu ermöglichen. In einem vollständigen Schalter sind die Magnete immer paarweise gegenüber angeordnet, um ein homogenes Magnetfeld senkrecht zur Stromrichtung I1, I2 durch die Lichtbögen und senkrecht zu den Lichtbogenleitblechen, Kontaktleitblechen und Brückenblechen erzeugen zu können. Unter Einwirkung dieser magnetischen Kraft F1, F2 (Lorenzkraft) wird in der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform der eine Lichtbogen 52 auf der rechten Seite mit Stromrichtung I2 mit der Kraft F2 in Richtung der ersten Löschkammern 4 und der andere Lichtbogen 51 auf der linken Seite mit der entgegengesetzten Stromrichtung I1 mit der Kraft F1 in Richtung des Brückenblechs 81 zum Löschen der Lichtbögen 51, 52 gedrückt, wie durch die gestrichelten Pfeile F1, F2 oberhalb der Schalkammer dargestellt ist. Die Stromrichtungen I1, I2 in den jeweiligen Lichtbögen sind durch die gestrichelten Pfeile dargestellt. Bei einer umgekehrten Stromrichtung würden entsprechend der linke Lichtbogen 51 in die linke erste Löschkammer 4 und der rechte Lichtbogen 52 zum rechten Brückenblech 82 getrieben. Die beiden möglichen Bewegungsrichtungen des Lichtbogens 51 sind in Fig. 2 durch die Pfeile F1, F2 in Abhängigkeit von den beiden Stromrichtungen I1, I2 bei gegebener Magnetfeldrichtung M dargestellt. Hier wirken Kraft F1 bei der Stromrichtung I1 und Kraft F2 bei der Stromrichtung I2 auf den Lichtbogen 51. Damit die Lichtbögen 51, 52 jeweils schnell in die erste Löschkammer 4 bewegt werden können, sind diese zumindest im AUS-Zustand des Schalters 1 mittels eines ersten Lichtbogenleitblechs 61 mit den zum ersten Kontaktbereichen 21, 22 und mittels eines zweiten Lichtbogenleitblechs 62 mit den zweiten Kontaktbereichen 31, 32 verbunden oder die Lichtbogenleitbleche erstrecken sich zumindest zu den ersten und zweiten Kontaktbereichen. Der Begriff "erstrecken" bezeichnet den Zustand, wo Komponenten miteinander verbunden sind oder ggf. nahe beieinander angeordnet sind, aber dennoch durch einen Luftspalt (Abstand) getrennt sind. Im Falle der Brückenbleche bezeichnet der Begriff "erstrecken" in diesem Beispiel sogar einen wesentlich größeren Abstand, z.B. in der Größenordnung von einigen Millimetern oder mehr. Des Weiteren umfasst der bewegliche Brückenkontakt 3 zwei Brückenbleche 81, 82, die sich zum Löschen der Lichtbögen 51, 52 von dem Brückenkontakt 3 entlang der Bewegungsachse BA des Brückenkontakts 3 jeweils um die ersten Kontaktbereiche 21, 22 herum auf die von dem Brückenkontakt 3 abgewandten Rückseiten 23 der unbeweglichen Kontakte 2 erstrecken, sofern die Stromrichtung im Lichtbogen die zweite Stromrichtung ist, die die entgegengesetzte Richtung zur ersten Stromrichtung besitzt. Hier wird der Lichtbogen entlang des gebogenen Brückenblechs bewegt und beschreibt daher eine kreisförmige Bahn um den unbeweglichen Kontakt 2 herum auf dessen Rückseite 23. Durch den sich vergrößernden Abstand A zwischen unbeweglichem Kontakt 2 (Rückseite 23) und dem Brückenblech 81 wird der Lichtbogen zum Löschen gebracht, da ab einem bestimmten Abstand A die zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens 51 notwendige Spannung die tatsächlich vorhandene Betriebsspannung übersteigt. Fig.1 and Fig.2 show a cross section through an embodiment of a switching chamber of a switch 1 according to the present invention. For clarity, the figures have been limited to the switching chambers of the switch. Of course, a switch includes, in addition to the switching chambers, other components known to those skilled in the art. The switch 1 is suitable by its construction for a polarity-independent DC operation. The entire switch in a symmetrical design is in Fig. 1 shown while the Fig. 2 for a better understanding the left part of the switch off Fig. 1 in an enlarged view shows. For this purpose, the switch 1 comprises two separate immovable contacts 2 each having a first contact region 21, 22 and a movable electrically conductive bridge contact 3 with two second contact regions 31, 32 which are used to produce an electrically conductive connection between the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 in the ON state of the switch 1 along the movement axis BA of the bridge contact are brought into contact with each other. For disconnecting the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 in the OFF state of the switch 1, the bridge contact 3 is moved in the opposite direction along the movement axis BA, so that between the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 a Separation path arises. In these separation sections arcs 51, 52 may arise after switching off. For their reliable and rapid erasure, the switch 1 comprises at least one magnet 71, 72, which generates a substantially constant magnetic field M in the region of the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 for exerting a magnetic force F1, F2 an arc 51, 52 located between the first and second contact regions 21, 22, 31, 32 is provided. The field direction of the magnetic field is in the left part of the figures by the circle M with black center ( Fig.1 and 2 ). In this illustration, the field lines emerge upwards from the leaf surface. In Fig. 1 In addition, the magnetic field direction M for the right part of the switch 1 is shown as a circle with a cross. In this illustration, the field lines exit downward through the leaf surface. In the area of the plate-shaped magnets 71, 72, the field lines are substantially parallel to one another. For clarity, the corresponding plate-shaped magnets opposite the illustrated magnets have not been shown to allow a view of the contact points and the Lichtleitbleche. In a complete switch, the magnets are always arranged in pairs opposite each other in order to generate a homogeneous magnetic field perpendicular to the direction of current I1, I2 through the arcs and perpendicular to the arc guide, Kontaktleitblechen and bridge plates. Under the influence of this magnetic force F1, F2 (Lorenz force) is in the in Fig. 1 the preferred embodiment shown, one arc 52 on the right side with current direction I2 with the force F2 toward the first quenching chambers 4 and the other arc 51 on the left with the opposite direction of current I1 with the force F1 in the direction of the bridge plate 81 for erasing the Arcs 51, 52 pressed, as shown by the dashed arrows F1, F2 above the Schalkammer. The current directions I1, I2 in the respective arcs are shown by the dashed arrows. In a reverse flow direction, the left arc 51 would accordingly be driven to the left first arc chamber 4 and the right arc 52 to the right bridge plate 82. The two possible directions of movement of the arc 51 are in Fig. 2 represented by the arrows F1, F2 as a function of the two current directions I1, I2 at a given magnetic field direction M. Here force F1 act in the current direction I1 and force F2 in the current direction I2 on the Arc 51. In order that the arcs 51, 52 can each be moved quickly into the first quenching chamber 4, they are at least in the OFF state of the switch 1 by means of a first arc guide 61 with the first contact areas 21, 22 and by means of a second arc guide plate 62 with The second contact regions 31, 32 are connected or the arc guide plates extend at least to the first and second contact regions. The term "extend" refers to the state where components are interconnected or, if necessary, located close to each other, yet separated by an air gap (space). In the case of the bridge plates, the term "extend" in this example even refers to a much greater distance, for example of the order of a few millimeters or more. Furthermore, the movable bridge contact 3 comprises two bridge plates 81, 82 which are arranged to extinguish the arcs 51, 52 of the bridge contact 3 along the movement axis BA of the bridge contact 3 in each case around the first contact areas 21, 22 on the rear sides facing away from the bridge contact 3 23 of the immovable contacts 2 extend, provided that the current direction in the arc is the second current direction, which has the opposite direction to the first current direction. Here, the arc is moved along the curved bridge plate and therefore describes a circular path around the immobile contact 2 around on the rear side 23. Due to the increasing distance A between immobile contact 2 (back 23) and the bridge plate 81, the arc is brought to extinction since, at a certain distance A, the voltage necessary to maintain the arc 51 exceeds the actual operating voltage present.

Abb.3 zeigt einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier unterscheidet sich der Schalter 1 gegenüber den Figuren 1 und 2 durch die Ausgestaltung der Löschstrecke an dem Brückenkontakt 3. Hier erstrecken sich das dargestellte Brückenblech 81 (entsprechendes gilt für die andere Seite des Schalters entsprechend für das Brückeleitblech 82) in eine zweite Löschkammer 10, die an dem beweglichen Brückenkontakt 3 angeordnet ist. Damit der Lichtbogen 51 vom Magnetfeld M schnell und zuverlässig in die Löschkammer 10 getrieben werden kann, umfassen die unbeweglichen Kontakte 2 jeweils ein Kontaktleitblech 91, 92, das sich von dem ersten Kontaktbereich 21 zur zweiten Löschkammer 10 erstreckt. Damit die zweite Löschkammer 10 in einem Schalter 1 platzsparend angeordnet werden kann, sind die Löschbleche 11 der zweiten Löschkammern 10 parallel zur Bewegungsachse BA des Brückenkontakts 3 angeordnet. Vorteilhaft für eine schnelle Löschung des Lichtbogens ist es dabei, wenn sich der Magnet 71, 72 bis zur zweiten Löschkammer 10 erstreckt. Fig.3 shows a cross section through another embodiment of a switch according to the present invention. Here, the switch 1 differs from the Figures 1 and 2 Here, the bridge plate 81 shown (corresponding applies to the other side of the switch corresponding to the bridge plate 82) extend into a second quenching chamber 10, which is arranged on the movable bridge contact 3. Thus, the arc 51 can be driven by the magnetic field M quickly and reliably into the quenching chamber 10, the immovable contacts 2 each comprise a Kontaktleitblech 91, 92, extending from the first contact region 21 to the second Extinguishing chamber 10 extends. So that the second quenching chamber 10 can be arranged to save space in a switch 1, the quenching plates 11 of the second quenching chambers 10 are arranged parallel to the axis of movement BA of the bridge contact 3. It is advantageous for a rapid quenching of the arc when the magnet 71, 72 extends to the second quenching chamber 10.

Die detaillierte Darstellung der Erfindung in diesem Abschnitt und in den Figuren ist als Beispiel für mögliche Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung und daher nicht einschränkend zu verstehen. Insbesondere angegebene Größen sind auf die jeweiligen Betriebsbedingungen des Schalters (Strom, Spannung) von Fachmann anzupassen. Daher sind alle angegebenen Größen nur als Beispiel für bestimmte Ausführungsformen zu verstehen.The detailed description of the invention in this section and in the figures is to be understood as an example of possible embodiments within the scope of the invention and therefore not restrictive. Specified sizes in particular must be adapted to the respective operating conditions of the switch (current, voltage) by a specialist. Therefore, all sizes given are to be understood as an example only for specific embodiments.

Alternative Ausführungsformen, die der Fachmann möglicherweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht zieht, sind vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ebenfalls mit umfasst. In den Ansprüchen umfassen Ausdrücke wie "ein" auch die Mehrzahl. In den Ansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht einschränkend auszulegen.Alternative embodiments that may be considered by those skilled in the art within the scope of the present invention are also included within the scope of the present invention. In the claims, terms such as "a" include the plural. Reference signs indicated in the claims are not to be construed restrictively.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schalter gemäß der vorliegenden ErfindungSwitch according to the present invention
22
unbeweglicher Kontaktimmovable contact
21, 2221, 22
erste Kontaktbereichefirst contact areas
2323
Rückseite der unbeweglichen KontakteBack of immovable contacts
33
beweglicher Brückenkontaktmovable bridge contact
31, 3231, 32
zweite Kontaktbereichesecond contact areas
3333
Feder des beweglichen BrückenkontaktsSpring of the movable bridge contact
44
erste Löschkammerfirst extinguishing chamber
51,5251.52
Lichtbögenelectric arc
6161
erstes Lichtbogenleitblechfirst arc guide plate
6262
zweites Lichtbogenleitblechsecond arc guide plate
71, 7271, 72
Magnete, bevorzugt PermanentmagneteMagnets, preferably permanent magnets
81, 8281, 82
Brückenblechebridge plates
91, 9291, 92
Kontaktleitbleche der ersten KontakteContact baffles of the first contacts
1010
zweite Löschkammersecond extinguishing chamber
1111
Löschblechsplitter
AA
Abstand Brückenblech zu unbeweglichen KontaktDistance bridge plate to immovable contact
BABA
Bewegungsachse des beweglichen BrückenkontaktsMovement axis of the movable bridge contact
I1, I2I1, I2
Stromrichtungen im LichtbogenCurrent directions in the arc
MM
Magnetfeldmagnetic field
F1, F2F1, F2
Lorenzkraft auf den LichtbogenLorenzkraft on the arc
ZAZA
getrennter Schalter (AUS-Zustand)separate switch (OFF state)

Claims (12)

Ein Schalter (1) geeignet für einen polaritätsunabhängigen Gleichstrombetrieb mit mindestens zwei separaten unbeweglichen Kontakten (2) mit jeweils einem ersten Kontaktbereich (21, 22) und mindestens einem beweglichen elektrisch leitfähigen Brückenkontakt (3) mit zwei zweiten Kontaktbereichen (31, 32) zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen (21, 22, 31, 32) im EIN-Zustand des Schalters (1) und zum Trennen der ersten und zweiten Kontaktbereiche (21, 22, 31, 32) im AUS-Zustand des Schalter (1), mit mindestens einem Magneten (71, 72), geeignet zur Erzeugung eines im Wesentlichen konstanten magnetischen Feldes (M) im Bereich der ersten und zweiten Kontaktbereiche (21, 22, 31, 32) zur Ausübung einer magnetischen Kraft (F) auf einen zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen (21, 22, 31, 32) beim Herstellen des AUS-Zustands auftretenden Lichtbogen (51, 52), mit zwei ersten Löschkammern (41, 42) zum Löschen der Lichtbögen (51, 52) mit einer ersten Stromrichtung, wobei sich von den ersten Löschkammern (4) zumindest im AUS-Zustand jeweils ein erstes Lichtbogenleitblech (61) zum ersten Kontaktbereich (21, 22) und ein zweites Lichtbogenleitblech (62) zum zweiten Kontaktbereich (31, 32) zur Ableitung des Lichtbogens (51, 52) in die ersten Löschkammern (4) erstreckt, und wobei der bewegliche Brückenkontakt (3) zwei Brückenbleche (81, 82) umfasst, die sich zum Löschen der Lichtbögen (51, 52) mit einer zweiten Stromrichtung entgegengesetzt zur ersten Stromrichtung von dem Brückenkontakt (3) entlang der Bewegungsachse (BA) des Brückenkontakts (3) jeweils um die ersten Kontaktbereiche (21, 22) herum zu den von dem Brückenkontakt (3) abgewandten Rückseiten (23) der unbeweglichen Kontakte (2) erstrecken.A switch (1) suitable for a polarity-independent DC operation with at least two separate stationary contacts (2) each having a first contact region (21, 22) and at least one movable electrically conductive bridge contact (3) with two second contact regions (31, 32) for the production an electrically conductive connection between the first and second contact regions (21, 22, 31, 32) in the ON state of the switch (1) and for disconnecting the first and second contact regions (21, 22, 31, 32) in the OFF state of Switch (1), comprising at least one magnet (71, 72) suitable for generating a substantially constant magnetic field (M) in the region of the first and second contact regions (21, 22, 31, 32) for exerting a magnetic force (F ) to an arc (51, 52) occurring between the first and second contact regions (21, 22, 31, 32) in making the off state, with two first quenching chambers (41, 42) for extinguishing the light arcs (51, 52) with a first current direction, wherein from the first quenching chambers (4), at least in the OFF state, in each case a first arc guide plate (61) to the first contact region (21, 22) and a second arc guide plate (62) to the second contact region (31, 32) for the discharge of the arc (51, 52) in the first extinguishing chambers (4), and wherein the movable bridge contact (3) comprises two bridge plates (81, 82), which is for extinguishing the arcs (51, 52 ) with a second current direction opposite to the first current direction of the bridge contact (3) along the movement axis (BA) of the bridge contact (3) around the first contact areas (21, 22) around to the rear sides (23) facing away from the bridge contact (3) the immovable contacts (2) extend. Der Schalter (1) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brückenbleche (81, 82) sich jeweils zu den zweiten Kontaktstellen (31, 32) des beweglichen Brückenkontakts (3) erstrecken.The switch (1) according to claim 1,
characterized in that
the bridge plates (81, 82) each extend to the second contact points (31, 32) of the movable bridge contact (3). Der Schalter (1) gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der Abstand (A) zwischen dem Brückenblech (81, 82) und der Rückseite (23) des unbeweglichen Kontakts (2) mit wachsendem Abstand zur Bewegungsachse (BA) des Brückenkontakts (3) vergrößert.The switch (1) according to claim 1 or 2,
characterized in that
the distance (A) between the bridge plate (81, 82) and the rear side (23) of the immovable contact (2) increases with increasing distance to the axis of movement (BA) of the bridge contact (3). Der Schalter (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass der Magnet (71, 72) und das Brückenblech (81, 82) so angeordnet sind, dass sich das magnetische Feld (M) auch in den Bereich zwischen dem Brückenblech (81, 82) und dem unbewegliche Kontakt (2) erstreckt.The switch (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
in that the magnet (71, 72) and the bridge plate (81, 82) are arranged such that the magnetic field (M) also extends into the region between the bridge plate (81, 82) and the immovable contact (2). Der Schalter (1) gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Magnet (71, 72) so angeordnet ist, dass die Feldstärke des magnetischen Feldes (M) zwischen den ersten und zweiten Kontaktbereichen (21, 22, 31, 32) und zwischen den Brückenblechen (81, 82) und den unbeweglichen Kontakten (2) in Wesentlichen gleich ist.The switch (1) according to claim 4,
characterized in that
the magnet (71, 72) is arranged so that the field strength of the magnetic field (M) between the first and second contact regions (21, 22, 31, 32) and between the bridge plates (81, 82) and the stationary contacts (2 ) is substantially the same. Der Schalter (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der der Magnet (71, 72) ein Permanentmagnet ist.The switch (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the magnet (71, 72) is a permanent magnet. Der Schalter (1) gemäß Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Permanentmagnet (71, 72) zwei plattförmige Permanentmagnete umfasst, deren Flächen parallel zueinander angeordnet sind und die sich zumindest über die ersten und zweiten Kontaktbereiche (21, 22, 31, 32) parallel zum Brückenkontakt (3) und den ersten und zweiten Lichtbogenleitblechen (61, 62) und den ersten Brückleitblechen (81, 82) zumindest im AUS-Zustand des Schalters (1) erstreckenThe switch (1) according to claim 6,
characterized in that
the permanent magnet (71, 72) comprises two plate-shaped permanent magnets whose surfaces are arranged parallel to one another and which extend at least over the first and second contact regions (21, 22, 31, 32) parallel to the bridge contact (3) and the first and second arc guide plates ( 61, 62) and the first Brückleitblechen (81, 82) extend at least in the OFF state of the switch (1) Der Schalter (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ersten Lichtbogenleitbleche (61) jeweils mit den ersten Kontaktbereichen (21, 22) fest verbunden sind.The switch (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the first arc guide plates (61) are each firmly connected to the first contact regions (21, 22). Der Schalter (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Brückenbleche (81, 82) mindestens in eine zweite Löschkammer (10), die an dem beweglichen Brückenkontakt (3) angeordnet ist, erstrecken.The switch (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the bridge plates (81, 82) extend at least into a second quenching chamber (10) which is arranged on the movable bridge contact (3). Der Schalter (1) gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die unbeweglichen Kontakte (2) jeweils ein Kontaktleitblech (91, 92) umfassen, das sich von dem ersten Kontaktbereich (21, 22) zur zweiten Löschkammer (10) erstreckt.The switch (1) according to claim 9,
characterized in that
the stationary contacts (2) each comprise a contact baffle (91, 92) extending from the first contact region (21, 22) to the second quenching chamber (10). Der Schalter nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Löschkammer (10) Löschbleche (11) zum Löschen des Lichtbogens (51, 52) umfasst, die parallel zur Bewegungsachse (BA) des Brückenkontakts (3) angeordnet sind.The switch according to one of claims 9 or 10,
characterized in that
the second quenching chamber (10) comprises quenching plates (11) for extinguishing the arc (51, 52) which are arranged parallel to the axis of movement (BA) of the bridge contact (3). Der Schalter nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der Magnet (71, 72) bis zur zweiten Löschkammer (10) erstreckt.The switch according to one of claims 9 to 11,
characterized in that
the magnet (71, 72) extends to the second quenching chamber (10).
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