EP2786388A1 - Schaltgeraet geeignet fuer einen gleichstrombetrieb - Google Patents

Schaltgeraet geeignet fuer einen gleichstrombetrieb

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EP2786388A1
EP2786388A1 EP12794313.2A EP12794313A EP2786388A1 EP 2786388 A1 EP2786388 A1 EP 2786388A1 EP 12794313 A EP12794313 A EP 12794313A EP 2786388 A1 EP2786388 A1 EP 2786388A1
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EP
European Patent Office
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contact
arc
switching device
contacts
switching
Prior art date
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Application number
EP12794313.2A
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English (en)
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EP2786388B1 (de
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Karsten Gerving
Volker Lang
Johannes Meissner
Ralf Thar
Guido Dedenbach
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Eaton Electrical IP GmbH and Co KG
Original Assignee
Eaton Electrical IP GmbH and Co KG
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Publication date
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    • 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
    • H01H9/36—Metal parts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
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    • 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
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    • 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
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/546—Contact arrangements for contactors having bridging contacts

Definitions

  • the invention relates to a switching device suitable for a DC operation with a housing having at least one contact pair with a first contact and a second contact, wherein at least one of the two contacts is movable and the two contacts in an on state of the switching device in contact with each other and in a switched off state of the switching device are out of contact with each other, with an arc runner assembly which generates a magnetic field at least in the region of the contact pair, and with a first arc guiding arrangement, by means of which an arc occurring between the contacts with a first current direction to a first extinguishing device for extinguishing the arc passed becomes.
  • Such a switching device is known from EP 2 061 053 A2.
  • a switching device for DC applications there is proposed to use the housing of a switching device for AC applications, wherein additionally at least one magnet is provided which has a magnetic field with substantially transverse to the separation paths of the current paths of the AC switching device field lines.
  • the housing In the housing, three receiving areas are provided for each one flow path, wherein each current path is associated with a movable switching contact element and two opposing fixed switching contact elements.
  • the three movable switching contact elements are jointly movable between a closed position, which corresponds to the switched-on state of the switching device, and an open position, which corresponds to a switched-off state of the switching device.
  • each current path is each associated with two arc quenching devices, which are each in the form of individual stacked, electrically insulated from each other quenching plates are formed.
  • each current path has two separating sections which, when the movable switching contact elements are open, extend between the ends thereof forming these ends associated first and second fixed switching contact elements. When opening the switch contact elements forms along the
  • Arc quenching can be deleted. There at
  • DC applications In DC applications, erasure of an arc can not be achieved due to zero current passage, as in AC applications, DC applications require the provision of a magnetic field which drives the arc into one of the arc quenching devices.
  • This magnetic field is formed by permanent magnets, wherein a magnetic field is built up with field lines in an orientation which extend transversely to the separating lines and on these arcades forming a separating lines
  • Arc quenching drives In this case, an arc between a first contact pair in the direction of a first arc quenching device and the arc between a second contact pair in a second
  • Arc quenching device driven. Since the movement of the arcs depends on the current direction, the switching device is only for one current direction, i.
  • Object of the present invention is to provide a switching device that can be operated independently of polarity, that is for different
  • a switching device suitable for a DC operation which comprises a housing, at least one contact pair with a first contact and a second contact, wherein at least one of the two contacts is movable and the two contacts in an on state of the switching device in contact and in an off state of the switching device except
  • an arc runner assembly which generates a magnetic field at least in the region of the contact pair, and a first arc guide arrangement, by means of which an arc occurring between the contacts with a first Current direction is passed to a first extinguishing device for extinguishing the arc comprises.
  • a second arc guide arrangement is provided, by means of which an arc occurring between the contacts with one of the first current direction opposite second current direction to a second
  • both extinguishing devices can be constructed similarly or identically.
  • a similar structure of the extinguishing devices is given in particular by the fact that the extinguishing plates of the two extinguishing devices are identical when using a deion-extinguishing chamber with a plurality of extinguishing plates.
  • the first arc guide arrangement may in this case be arranged such that an arc with a first current direction in a first direction to the first
  • Extinguishing device is passed, wherein the second arc guide arrangement can be arranged such that an arc is deflected with a second flow direction in a direction parallel to the first direction second direction to the second extinguishing device and directed. Ultimately arcs are thus driven in both directions in the same direction in the respective extinguishing device.
  • the extinguishing devices are thus also aligned in the same direction.
  • the extinguishing devices are preferably located on a wall of the housing, wherein the extinguishing devices each have exhaust openings which point in the same direction and are aligned with openings in the housing.
  • the first contact is preferably arranged on an upper side of a fixed contact carrier immovably held in the housing.
  • the arc guiding arrangements are Preferably arranged such that an arc is passed with a first current direction along the upper side of the fixed contact carrier to the first erasing device and that an arc with a second current direction along an upper side facing away from the bottom of the fixed contact carrier to the second eraser is passed.
  • the arc with the second current direction is therefore deflected by 180 ° with respect to the path the arc travels with the first current direction.
  • the fixed contact carrier preferably extends between the two extinguishing devices. This results in a compact and symmetrical structure, wherein also the two extinguishing devices are separated by the fixed contact carrier and no further dividers must be provided.
  • the arc guide assemblies each comprise a first baffle and a second baffle, wherein the first baffle extends from the first contact to the respective quenching device and wherein the second baffle extends from the second contact to the respective quenching device.
  • the arc guide arrangements can be made particularly compact if the first guide plate is formed by a fixed contact carrier held immovably in the housing, on which the first contact is arranged.
  • the fixed contact carrier also serves as a connection point for connection to an electrical conductor, so that the fixed contact carrier basically has the same potential as the first contact.
  • the second baffle may be associated with a first contact movable bridge assembly on which the second contact is disposed.
  • the second baffle thus has the same potential as the second contact.
  • the second baffle may also be divided and a first part which is connected to a first contact movable bridge assembly and having a second part which is arranged immovably in the contact housing.
  • the two guide blanks should be arranged such that the distance of the two guide plates, starting from the contacts to the respective extinguishing device increases in order to increase the voltage required to maintain an arc between the two baffles.
  • the two baffles take the extinguishing device between them, so that the arcs are ultimately driven into the extinguishing device.
  • the two extinguishing devices can be constructed identical to one another in order to ensure a simple construction of the switching device with standardized components.
  • the extinguishing devices can be designed as a deion-extinguishing chambers with a plurality of mutually electrically isolated extinguishing plates.
  • the arc guide assemblies may include at least one permanent magnet disposed between two pole plates, the pair of contacts being disposed between the pole plates.
  • the arrangement of the pole plates ensures over a large area that a homogeneous magnetic field is created.
  • two opposing permanent magnets may be provided, so that the pole plates are dispensable.
  • the switching device can also be designed as a double-breaking switching device, in which two pairs of contacts, each with a first contact and a second contact, a double-breaking switch assembly are provided forming the second contacts are arranged on a movable to the first contacts bridge contactor.
  • the second contacts are in each case in contact with one of the first contacts, with the bridge contact piece electrically connecting the two second contacts to one another. This means that the two pairs of contacts are serially connected in series.
  • the arc guiding arrangements can then be mirror-inverted for both pairs of contacts be arranged on opposite sides of the bridge switching piece.
  • a plurality of double interrupting switching arrangements can be arranged side by side, wherein the bridge switching pieces of the individual switching arrangements are actuated by a common switching bridge to provide a multi-pole switching device.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a housing of an inventive
  • FIG 2 shows the switching device according to Figure 1 without housing
  • Figure 3 is an arc runner assembly with a permanent magnet
  • FIGs 1 and 2 show the switching device 1 according to the invention in perspective views, the angle is basically identical, but for the sake of clarity in the figures 2, the housing is not shown. Figures 1 and 2 will be described together below.
  • the electrical switching device 1 comprises a total of two poles, i. two switching paths, namely a first switching path 2 and a second switching path 3.
  • the two switching paths 2, 3 are each provided with a switch, as explained in more detail below, and thus can be electrically interrupted.
  • the two switching paths 2, 3 can each be integrated into a DC circuit and are used to interrupt a Stromfius.
  • the front in the figures 1 and 2 first switching path 2 is further explained below also representatively for the second switching path 3, since both switching paths 2, 3 are constructed identically.
  • a housing 6 of the switching device 1 which per switching path 2, 3rd forms a switching chamber 7, in which the closer explained below switch per switching path 2, 3 is arranged.
  • the first switching track 2 comprises a first terminal 4 and a second terminal 5 for connecting the first switching track 2 to terminals of a DC current circuit.
  • the first terminal 4 is part of a first fixed contact carrier 8, which leads into the switching chamber 7, wherein the first terminal 4 protrudes from the housing 6.
  • the first fixed contact carrier 8 On a top side 9, the first fixed contact carrier 8 carries a first contact 10, which can be brought into contact or out of contact with a second contact 11, which is movably arranged to the first contact 10.
  • the first contact 10 and the second contact 11 form a first contact pair 12.
  • a second fixed contact carrier 13 is arranged, which forms the second terminal 5.
  • the second fixed contact carrier 13 is also guided into the switching chamber 7, wherein the second fixed contact carrier 13 protrudes with the second terminal 4 from the housing 6.
  • the second fixed contact carrier 13 On a top side 14, the second fixed contact carrier 13 carries a further first contact 15.
  • a further second contact 16 is movably arranged, wherein the first contact 15 and the second contact 16 are in contact and out of contact can be converted and together Make contact pair 17.
  • the two second contacts 11, 16 are arranged on an electrically conductive bridge contact piece 18 and electrically connected to one another.
  • the bridge contact piece 18 can be adjusted vertically in the orientation of the switching device 1 shown in Figures 1 and 2 between a raised position and a lowered position, wherein in the raised position, the switching device 1 is in an off state in which the second contacts 11 , 16 are not held in contact with the first contacts 10, 15.
  • the second contacts 1 1, 16 are held in contact with the first contacts 10, 15, wherein this position corresponds to the switched state of the switching device.
  • current can flow between the first terminal 4 and the second terminal 5. When switched off, the current conduction between the first terminal 4 and the second terminal 5 is interrupted.
  • a switching bridge 19 is provided, which is arranged vertically displaceable in the housing 6 and which carries both the bridge switching element 18 of the first switching path 2 and a bridge switching element of the second switching path 3, so that both switching paths 2, 3 are switched synchronously ,
  • the bridge switch piece 18 is vertically adjustable received within the switching bridge 19, wherein the bridge switching element 18 is acted upon in the raised position, as shown in Figures 1 and 2, by vertically downwardly acting spring means 21 against a stop 20 of the switching bridge 19 with force.
  • the switching bridge 19 is further moved vertically downwards, wherein the bridge switching piece 18 lifts off from the stop 20 against the force of the spring means 21 until the switching bridge 19 occupies a lowermost position.
  • the bridge switch piece 18 is acted upon by a defined spring force of the spring means 21 against the fixed contact carrier 8, 13 with force.
  • first switching arrangement of the first contact pair 12 is explained in more detail, wherein this is designed identically and mirror-inverted to the second switching arrangement of the second contact pair 17.
  • a first arc guide arrangement 22 and a second arc guide arrangement 23 are arranged in the area of the first contact pair 12.
  • the two arc guiding arrangements 22, 23 are arranged vertically one above the other.
  • an arc runner assembly 24 is provided, which is shown in detail in Figure 3.
  • the arc runner assembly 24 includes two permanent magnets 28 each disposed between two pole plates 25, 26, 27. Overall, therefore, 3 pole plates, namely a middle pole plate 25 between the two permanent magnets 28 and a first outer pole plate 26 and a second outer pole plate 27 are provided.
  • the permanent magnets 28 are located above the two arc guide assemblies 22, 23, wherein the pole plates 25, 26, 27 extend vertically downwards and the switching chambers 7 of the two switching paths 2, 3 laterally limit.
  • the pole plates 25, 26, 27 are arranged in the region of the two first contact pairs 12 of both switching paths 2, 3 and cover the entire area of the two arc guide assemblies 22, 23.
  • This arrangement of the permanent magnets 28 and the pole plates 25, 26, 27 ensures that between the pole plates 25, 26, 27, a homogeneous magnetic field is formed, which extends at right angles to the pole plates, wherein the field lines thus extend transversely to the direction of movement of the bridge contact piece 18.
  • the field lines of the magnetic field formed by the arc runner assembly 24 also extend across an arc that may form between the first contact 10 and the second contact 11.
  • the magnetic field produces a Lorentz force which acts on the arc and, depending on the orientation of the magnetic field and the current direction of the arc, drives it in a specific direction.
  • the arc in Figure 1 would be driven to the left.
  • An arc with reverse current direction, ie from the second contact 11 vertically down to the first contact 10, would first be driven to the right and, as will be explained below, deflected.
  • the first arc guide arrangement 22 comprises a first guide plate, which in the present case is represented by the first fixed contact carrier 8. In principle, however, it is also conceivable that a separate baffle is provided for this purpose. Further, a second baffle 29 is provided, which is divided and comprises two parts. A first part 30 of the second baffle 29 is formed integrally with the bridge contact piece 18. A second part 31 of the second guide plate 29 is arranged immovably in the housing 6. The two parts 30, 31 of the second guide plate 29 merge into one another and have a narrow air gap at their point of separation.
  • the first baffle in the form of the first fixed contact carrier 8 extends from the first Contact 10 to a first extinguishing device 32.
  • the second baffle 29 extends from the second contact 11 to also to the first erase device 32.
  • the two baffles 8, 29 are constructed such that they at their side facing away from the contacts 10, 11 ends the first Extinguishing device 32 record between them.
  • the two baffles 8, 29 designed such that the distance between the two baffles 8, 29, starting from the first pair of contacts 12 in the direction of the first extinguishing device 32 increases. This ensures that the required voltage for maintaining an arc in the direction of the first extinguishing device 32 is greater.
  • the duration for which the arcs exist determines the switching time of the switching device 1, since the current flow between the contacts 11, 12 is maintained. Furthermore, a large amount of heat is released by the arcs, which can lead to thermal destruction of the contacts 11, 12. Therefore, it is necessary to extinguish the arcs as quickly as possible, for which purpose the arc guiding arrangements 22, 23 and the extinguishing devices 32, 37 are provided.
  • the first extinguishing device 32 is, like all other extinguishing devices, designed as a Deion-quenching chamber, which comprises a plurality of quenching plates 23, which are arranged at least approximately parallel to each other and are electrically isolated from each other.
  • the second arc guide arrangement 23 is arranged on the underside 42 of the first fixed contact carrier 8 facing away from the upper side 9 of the first fixed contact carrier 8. It comprises a first baffle, which is likewise formed by the first fixed contact carrier 8, and a second baffle 34, which is divided into a first part 35 and a second part 36. The first part 35 of the second baffle 34 is fixedly connected to the switching bridge 19 and thus moves together with the bridge contact piece 18.
  • the second part 36 of the second baffle 34 is immovably held in the housing 6.
  • the second guide plate 34 runs comparable to the second guide plate 29 of the first arc guide arrangement 22 starting from the second contact 11 in the direction of a second deletion device 37.
  • the second deletion device 37 is constructed identically to the first deletion device 32 and arranged on the underside 42 of the first fixed contact carrier 8.
  • the first fixed contact carrier 8 thus extends between the two erasers 32, 37 therethrough.
  • the second deletion device 37 is identical to the first deletion device 32, so that in this regard reference may be made to the description of the first deletion device 32.
  • the second baffle 34 extends from the second contact 11, initially in a vertical direction downwards and thus extends from the top 9 of the first fixed contact carrier 8 to the bottom 42 thereof.
  • the second guide plate 34 continues horizontally in the direction of the second deletion device 37. Subsequently, it continues to run obliquely down to the end, at which it encloses the second deletion device 37 together with the first fixed contact carrier 8.
  • an emerging arc is thus fundamentally driven away from the switching bridge 9 in the direction of the respective extinguishing device 32, 37, so that thermal stress on the switching bridge 19 is avoided.
  • the arc guiding arrangements and arc drive arrangements are provided on the second contact pair 17.
  • the current direction of an arc between the contacts 10, 11 of the first contact pair 12 spatially aligned in an opposite direction than an arc between the contacts 15, 16 of the second contact pair 17.
  • an arc is formed in the direction from the second contact 16 to the first contact 15 vertically downward.
  • the magnetic field of the arc runner assembly 24 is to be aligned on the first contact pair 12 in a different direction than on second contact pair 17.
  • FIG. 2 shows the individual extinguishing devices, wherein all extinguishing devices are constructed identically and the second extinguishing device 37 is explained in greater detail here by way of example.
  • This comprises a frame 38, which has walls 39 of insulating material and in which the individual quenching plates 33 are accommodated.
  • the extinguishing devices on exhaust openings 40 which are aligned with a housing opening 41 of the housing 6.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Schaltgerät (1) geeignet für einen Gleichstrombetrieb umfassend ein Gehäuse (6), mindestens ein Kontaktpaar (12, 17) mit einem ersten Kontakt (10, 15) und einem zweiten Kontakt (11, 16), wobei zumindest einer der beiden Kontakte (15, 16) beweglich ist und die beiden Kontakte (10, 15; 11, 16) in einem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts (1) in Kontakt zueinander und in einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts (1) außer Kontakt zueinander sind, eine Lichtbogentreiberanordnung (24), die zumindest im Bereich des Kontaktpaares (12, 17) ein Magnetfeld erzeugt, eine erste Lichtbogenleitanordnung (22), mittels derer ein zwischen den Kontakten (10, 15; 11, 16) auftretender Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung zu einer ersten Löscheinrichtung (32) zum Löschen des Lichtbogens geleitet wird, wobei eine zweite Lichtbogenleitanordnung (23) vorgesehen ist, mittels derer ein zwischen den Kontakten (10, 15; 11, 16) auftretender Lichtbogen mit einer der ersten Stromrichtung entgegengesetzten zweiten Stromrichtung zu einer zweiten Löscheinrichtung (37) zum Löschen des Lichtbogens geleitet wird, wobei beide Lichtbogenleitanordnungen (22, 23) jeweils aus mindestens zwei Leitblechen bestehen, von denen wenigstens ein erstes Leitblech (8) im Gehäuse (6) unbeweglich aufgenommen ist und ein zweites Leitblech (29, 34) wenigstens teilweise fest mit einer Brückenanordnung (18, 19) verbunden und beweglich im Gehäuse (6) angeordnet ist.

Description

SCHALTGERAET GEEIGNET FUER EINEN GLEICHSTROMBETRIEB
Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät geeignet für einen Gleichstrombetrieb mit einem Gehäuse, mit mindestens einem Kontaktpaar mit einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt, wobei zumindest einer der beiden Kontakte beweglich ist und die beiden Kontakte in einem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts in Kontakt zueinander und in einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts außer Kontakt zueinander sind, mit einer Lichtbogentreiberanordnung, die zumindest im Bereich des Kontaktpaares ein Magnetfeld erzeugt, und mit einer ersten Lichtbogenleitanordnung, mittels derer ein zwischen den Kontakten auftretender Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung zu einer ersten Löscheinrichtung zum Löschen des Lichtbogens geleitet wird.
Ein solches Schaltgerät ist aus der EP 2 061 053 A2 bekannt. Zur Schaffung eines Schaltgeräts für Gleichstromanwendungen wird dort vorgeschlagen, das Gehäuse eines Schaltgeräts für Wechselstromanwendungen zu verwenden, wobei zusätzlich mindestens ein Magnet vorgesehen ist, der ein Magnetfeld mit im wesentlichen quer zur Trennstrecken der Strombahnen des Wechselstromschaltgeräts verlaufende Feldlinien aufweist. In dem Gehäuse sind drei Aufnahmebereiche für jeweils eine Strombahn vorgesehen, wobei jeder Strombahn ein bewegbares Schaltkontaktelement sowie zwei einander gegenüberliegende feststehende Schaltkontaktelemente zugeordnet ist. Die drei bewegbaren Schaltkontaktelemente sind dabei gemeinsam zwischen einer Schließstellung, die dem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts entspricht, und einer Öffnungsstellung, die einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts entspricht, bewegbar. Den einzelnen Strombahnen sind jeweils zwei Lichtbogenlöscheinrichtungen zugeordnet, die jeweils in Form von einzelnen übereinander angeordneten, elektrisch voneinander isolierten Löschblechen ausgebildet sind. Außerdem weist jede Strombahn zwei Trennstrecken auf, die sich bei geöffneten bewegbaren Schaltkontaktelementen zwischen deren Enden und den diesen Enden zugeordneten ersten und zweiten feststehenden Schaltkontaktelementen ausbilden. Beim Öffnen der Schaltkontaktelemente bildet sich entlang der
Trennstrecken jeweils ein Lichtbogen, der mit Hilfe der
Lichtbogenlöscheinrichtungen gelöscht werden kann. Da bei
Gleichstromanwendungen das Löschen eines Lichtbogens nicht aufgrund eines Nulldurchgangs des Stroms, wie bei Wechselstromanwendungen, erreicht werden kann, bedarf es bei Gleichstromanwendungen dem Vorsehen eines Magnetfeldes, welches den Lichtbogen in eine der Lichtbogenlöscheinrichtungen treibt. Dieses Magnetfeld wird durch Permanentmagneten gebildet, wobei ein Magnetfeld mit Feldlinien in einer Ausrichtung aufgebaut wird, die quer zu den Trennstrecken verlaufen und auf sich längs dieser Trennstrecken bildenden Lichtbögen eine
Lorenzkraft erzeugen, welche die Lichtbögen in Richtung auf eine der
Lichtbogenlöscheinrichtungen treibt. Hierbei wird ein Lichtbogen zwischen einem ersten Kontaktpaar in Richtung einer ersten Lichtbogenlöscheinrichtung und der Lichtbogen zwischen einem zweiten Kontaktpaar in eine zweite
Lichtbogenlöscheinrichtung getrieben. Da die Bewegung der Lichtbögen von der Stromrichtung abhängig ist, ist das Schaltgerät nur für eine Stromrichtung, d.h.
Polung, geeignet. Würde das Schaltgerät auch in einer umgekehrten Stromrichtung betrieben, würden die Lichtbögen nicht in die Lichtbogenlöscheinrichtungen getrieben werden, sondern in die entgegengesetzte Richtung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltgerät bereitzustellen, das polaritätsunabhängig betrieben werden kann, das also für unterschiedliche
Stromrichtungen eingesetzt werden kann.
Die Erfindung wird durch ein Schaltgerät geeignet für einen Gleichstrombetrieb gelöst, welches ein Gehäuse, mindestens ein Kontaktpaar mit einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt, wobei zumindest einer der beiden Kontakte beweglich ist und die beiden Kontakte in einem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts in Kontakt zueinander und in einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts außer
Kontakt zueinander sind, eine Lichtbogentreiberanordnung, die zumindest im Bereich des Kontaktpaares ein Magnetfeld erzeugt, sowie eine erste Lichtbogenleitanordnung, mittels derer ein zwischen den Kontakten auftretender Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung zu einer ersten Löscheinrichtung zum Löschen des Lichtbogens geleitet wird, umfasst. Hierbei ist eine zweite Lichtbogenleitanordnung vorgesehen, mittels derer ein zwischen den Kontakten auftretender Lichtbogen mit einer der ersten Stromrichtung entgegengesetzten zweiten Stromrichtung zu einer zweiten
Löscheinrichtung zum Löschen des Lichtbogens geleitet wird und wobei beide Lichtbogenleitanordnungen im Schaltgehäuse unbeweglich aufgenommen sind.
Somit ist sichergestellt, dass der Lichtbogen, der sich an einem Kontaktpaar ausbilden kann, grundsätzlich unabhängig von der Stromrichtung in eine der beiden
Löscheinrichtungen getrieben wird. Zudem ist durch die Anordnung der
Löscheinrichtungen im Gehäuse gewährleistet, dass diese unbeweglich und somit in einfacher Weise innerhalb des Gehäuses vorgesehen werden können. Insbesondere können beide Löscheinrichtungen ähnlich oder identisch aufgebaut sein. Ein ähnlicher Aufbau der Löscheinrichtungen ist insbesondere dadurch gegeben, dass beim Einsatz einer Deion-Löschkammer mit mehreren Löschblechen die Löschbleche der beiden Löscheinrichtungen identisch sind.
Die erste Lichtbogenleitanordnung kann hierbei derart angeordnet sein, dass ein Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung in einer ersten Richtung zur ersten
Löscheinrichtung geleitet wird, wobei die zweite Lichtbogenleitanordnung derart angeordnet sein kann, dass ein Lichtbogen mit einer zweiten Stromrichtung in einer zur ersten Richtung parallelen zweiten Richtung zur zweiten Löscheinrichtung umgelenkt und geleitet wird. Letztendlich werden somit Lichtbögen in beiden Stromrichtungen in derselben Richtung in die jeweilige Löscheinrichtung getrieben. Die Löscheinrichtungen sind somit ebenfalls in der gleichen Richtung ausgerichtet. Hierdurch wird eine einfache und kompakte Anordnung der beiden
Löscheinrichtungen gewährleistet, die vorzugsweise unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Die Löscheinrichtungen befinden sich bevorzugt an einer Wand des Gehäuses, wobei die Löscheinrichtungen jeweils Ausblasöffnungen aufweisen, welche in dieselbe Richtung weisen und mit Öffnungen im Gehäuse fluchten.
Der erste Kontakt ist vorzugsweise auf einer Oberseite eines im Gehäuse unbeweglich gehaltenen Festkontaktträgers angeordnet. Die Lichtbogenleitanordnungen sind vorzugsweise derart angeordnet, dass ein Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung entlang der Oberseite des Festkontaktträgers zur ersten Löscheinrichtung geleitet wird und dass ein Lichtbogen mit einer zweiten Stromrichtung entlang einer der Oberseite abgewandten Unterseite des Festkontaktträgers zur zweiten Löscheinrichtung geleitet wird. Der Lichtbogen mit der zweiten Stromrichtung wird demnach um 180° bezogen auf den Weg, den der Lichtbogen mit der ersten Stromrichtung wandert, umgelenkt.
Vorzugsweise verläuft der Festkontaktträger zwischen beiden Löscheinrichtungen hindurch. Hierdurch ergibt sich ein kompakter und symmetrischer Aufbau, wobei zudem die beiden Löscheinrichtungen durch den Festkontaktträger voneinander getrennt sind und keine weiteren Trennbleche vorgesehen sein müssen.
Zum Leiten der Lichtbögen umfassen die Lichtbogenleitanordnungen jeweils ein erstes Leitblech und ein zweites Leitblech, wobei das erste Leitblech ausgehend vom ersten Kontakt zur jeweiligen Löscheinrichtung verläuft und wobei das zweite Leitblech ausgehend vom zweiten Kontakt zur jeweiligen Löscheinrichtung verläuft. Somit kann ein Lichtbogen, der sich zwischen den beiden Kontakten ausbildet, zwischen den beiden Leitblechen weiter aufrechterhalten bleiben und zwischen diesen in Richtung zur jeweiligen Löscheinrichtung mittels des Magnetfeldes getrieben werden.
Besonders kompakt lassen sich die Lichtbogenleitanordnungen dann gestalten, wenn das erste Leitblech durch einen im Gehäuse unbeweglich gehaltenen Festkontaktträger gebildet ist, auf dem der erste Kontakt angeordnet ist. Der Festkontaktträger dient hierbei auch als Anschlussstelle zum Verbinden mit einem elektrischen Leiter, so dass der Festkontaktträger grundsätzlich dasselbe Potential aufweist, wie der erste Kontakt.
Das zweite Leitblech kann einem zum ersten Kontakt beweglichen Brückenanordnung, auf dem der zweite Kontakt angeordnet ist, zugeordnet sein. Das zweite Leitblech hat somit dasselbe Potential, wie der zweite Kontakt.
Hierbei kann das zweite Leitblech auch unterteilt sein und einen ersten Teil aufweisen, der mit einem zum ersten Kontakt beweglichen Brückenanordnung verbunden ist und einen zweiten Teil aufweisen, der unbeweglich im Kontaktgehäuse angeordnet ist. Grundsätzlich sollten die beiden Leitbleiche derart angeordnet sein, dass sich der Abstand der beiden Leitbleche, ausgehend von den Kontakten zur jeweiligen Löscheinrichtung vergrößert, um die erforderliche Spannung zur Aufrechterhaltung eines Lichtbogens zwischen den beiden Leitblechen zu erhöhen. Die beiden Leitbleche nehmen hierbei die Löscheinrichtung zwischen sich auf, so dass die Lichtbögen letztendlich in die Löscheinrichtung getrieben werden.
Die beiden Löscheinrichtungen können identisch zueinander aufgebaut sein, um einen einfachen Aufbau des Schaltgerätes mit standardisierten Bauteilen zu gewährleisten. Hierbei können die Löscheinrichtungen als Deion-Löschkammern mit einer Vielzahl von gegeneinander elektrisch isolierten Löschblechen ausgebildet sein.
Die Lichtbogenleitanordnungen können zumindest einen Permanentmagneten umfassen, der zwischen zwei Polplatten angeordnet ist, wobei das Kontaktpaar zwischen den Polplatten angeordnet ist. Durch die Anordnung der Polplatten wird über eine große Fläche gewährleistet, dass ein homogenes Magnetfeld entsteht. Alternativ können auch zwei sich gegenüberstehende Permanentmagneten vorgesehen sein, so dass die Polplatten entbehrlich sind.
Das Schaltgerät kann auch als doppelt unterbrechendes Schaltgerät ausgebildet sein, bei dem zwei Kontaktpaare, jeweils mit einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt, eine doppelt unterbrechende Schalteranordnung bildend vorgesehen sind, wobei die zweiten Kontakte auf einem zu den ersten Kontakten beweglichen Brückenschaltstück angeordnet sind. Im eingeschalteten Zustand des Schalters sind die zweiten Kontakte jeweils mit einem der ersten Kontakte in Kontakt, wobei das Brückenschaltstück die beiden zweiten Kontakte elektrisch miteinander verbindet. Dies bedeutet, dass die beiden Kontaktpaare seriell in Reihe geschaltet sind.
Die Lichtbogenleitanordnungen können dann für beiden Kontaktpaare spiegelbildlich auf gegenüberliegenden Seiten des Brückenschaltstücks angeordnet sein.
Ferner können mehrere doppelt unterbrechende Schaltanordnungen nebeneinander angeordnet sein, wobei die Brückenschaltstücke der einzelnen Schaltanordnungen von einer gemeinsamen Schaltbrücke betätigt werden, um ein mehrpoliges Schaltgerät bereitzustellen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Hierin zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Gehäuse eines erfindungsgemäßen
Schaltgeräts,
Figur 2 das Schaltgerät gemäß Figur 1 ohne Gehäuse und
Figur 3 eine Lichtbogentreiberanordnung mit einem Permanentmagneten und
Polplatten.
Die Figuren 1 und 2 zeigen das erfindungsgemäße Schaltgerät 1 in perspektivischen Darstellungen, wobei der Blickwinkel grundsätzlich identisch ist, jedoch der Übersichtlichkeit halber in der Figuren 2 das Gehäuse nicht dargestellt ist. Die Figuren 1 und 2 werden im folgenden zusammen beschrieben.
Das elektrische Schaltgerät 1 umfasst insgesamt zwei Pole, d.h. zwei Schaltbahnen, nämlich eine erste Schaltbahn 2 und eine zweite Schaltbahn 3. Die beiden Schaltbahnen 2, 3 sind jeweils mit einem Schalter, wie nachfolgend näher erläutert, versehen und können somit elektrisch unterbrochen werden. Die beiden Schaltbahnen 2, 3 können jeweils in einen Gleichstromkreislauf integriert werden und dienen zum Unterbrechen eines Stromfiusses. Die in den Figuren 1 und 2 vordere erste Schaltbahn 2 wird im folgenden weiter auch repräsentativ für die zweite Schaltbahn 3 erläutert, da beide Schaltbahnen 2, 3 identisch aufgebaut sind.
In Figur 2 ist ein Gehäuse 6 des Schaltgeräts 1 dargestellt, welches je Schaltbahn 2, 3 eine Schaltkammer 7 bildet, in der der im folgenden näher erläuterte Schalter je Schaltbahn 2, 3 angeordnet ist. Die erste Schaltbahn 2 umfasst einen ersten Anschluss 4 und einen zweiten Anschluss 5 zum Verbinden der ersten Schaltbahn 2 mit Anschlüssen eines Gleichstrom-Stromkreises. Der erste Anschluss 4 ist Bestandteil eines ersten Festkontaktträgers 8, der in die Schaltkammer 7 hineinführt, wobei der erste Anschluss 4 aus dem Gehäuse 6 herausragt. Auf einer Oberseite 9 trägt der erste Festkontaktträger 8 einen ersten Kontakt 10, der mit einem zweiten Kontakt 11, der beweglich zum ersten Kontakt 10 angeordnet ist, in Kontakt oder außer Kontakt gebracht werden kann. Der erste Kontakt 10 und der zweite Kontakt 11 bilden ein erstes Kontaktpaar 12.
Spiegelbildlich zum ersten Festkontaktträger 8 ist ein zweiter Festkontaktträger 13 angeordnet, welcher den zweiten Anschluss 5 bildet. Der zweite Festkontaktträger 13 ist ebenfalls in die Schaltkammer 7 hineingeführt, wobei der zweite Festkontaktträger 13 mit dem zweiten Anschluss 4 aus dem Gehäuse 6 herausragt. Auf einer Oberseite 14 trägt der zweite Festkontaktträger 13 einen weiteren ersten Kontakt 15. Relativ zum ersten Kontakt 15 ist ein weiterer zweiter Kontakt 16 beweglich angeordnet, wobei der erste Kontakt 15 und der zweite Kontakt 16 in Kontakt und außer Kontakt überführbar sind und zusammen ein zweites Kontaktpaar 17 bilden.
Die beiden zweiten Kontakte 11, 16 sind an einem elektrisch leitenden Brückenschaltstück 18 angeordnet und elektrisch miteinander leitend verbunden. Das Brückenschaltstück 18 lässt sich in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Orientierung des Schaltgeräts 1 vertikal zwischen einer angehobenen Stellung und einer abgesenkten Stellung verstellen, wobei in der angehobenen Stellung sich das Schaltgerät 1 in einem ausgeschalteten Zustand befindet, in dem die zweiten Kontakte 11, 16 nicht in Kontakt zu den ersten Kontakten 10, 15 gehalten sind. In der abgesenkten Stellung des Brückenschaltstücks 18 sind die zweiten Kontakte 1 1, 16 in Kontakt zu den ersten Kontakten 10, 15 gehalten, wobei diese Stellung dem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts entspricht. In dem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts 1 kann Strom zwischen dem ersten Anschluss 4 und dem zweiten Anschluss 5 fließen. Im ausgeschalteten Zustand ist die Stromführung zwischen dem ersten Anschluss 4 und dem zweiten Anschluss 5 unterbrochen. Zum Verstellen des Brückenschaltstücks 18 ist eine Schaltbrücke 19 vorgesehen, welche vertikal verschiebbar im Gehäuse 6 angeordnet ist und welche sowohl das Brückenschaltstück 18 der ersten Schaltbahn 2 als auch ein Brückenschaltstück der zweiten Schaltbahn 3 trägt, so dass beide Schaltbahnen 2, 3 synchron zueinander geschaltet werden.
Das Brückenschaltstück 18 ist vertikal verstellbar innerhalb der Schaltbrücke 19 aufgenommen, wobei das Brückenschaltstück 18 in der angehobenen Position, wie in den Figuren 1 und 2dargestellt, durch vertikal nach unten wirkende Federmittel 21 gegen einen Anschlag 20 der Schaltbrücke 19 mit Kraft beaufschlagt ist. Beim Überführen der Schaltbrücke 19 nach unten kommen die zweiten Kontakte 11, 16 in Kontakt zu den ersten Kontakten 10, 15, so dass sich das Brückenschaltstück 18 gegen die Festkontaktträger 8, 13 nach unten abstützt und gehalten wird. In dieser Stellung wird die Schaltbrücke 19 ein Stück weiter vertikal nach unten bewegt, wobei das Brückenschaltstück 18 vom Anschlag 20 gegen die Kraft der Federmittel 21 abhebt, bis die Schaltbrücke 19 eine unterste Position einnimmt. Somit ist das Brückenschaltstück 18 mit einer definierten Federkraft der Federmittel 21 gegen die Festkontaktträger 8, 13 mit Kraft beaufschlagt.
Im folgenden wird die erste Schaltanordnung des ersten Kontaktpaares 12 näher erläutert, wobei diese identisch und spiegelbildlich zu der zweiten Schaltanordnung des zweiten Kontaktpaares 17 gestaltet ist. Im Bereich des ersten Kontaktpaares 12 ist eine erste Lichtbogenleitanordnung 22 und eine zweite Lichtbogenleitanordnung 23 angeordnet. Die beiden Lichtbogenleitanordnungen 22, 23 sind vertikal übereinander angeordnet. Ferner ist eine Lichtbogentreiberanordnung 24 vorgesehen, welche in Figur 3 im einzelnen dargestellt ist. Die Lichtbogentreiberanordnung 24 umfasst zwei Permanentmagneten 28, die jeweils zwischen zwei Polplatten 25, 26, 27 angeordnet sind. Insgesamt sind somit 3 Polplatten, nämlich eine mittlere Polplatte 25 zwischen den beiden Permanentmagneten 28 und eine erste äußere Polplatte 26 und eine zweite äußere Polplatte 27 vorgesehen. Die Permanentmagneten 28 befinden sich oberhalb der beiden Lichtbogenleitanordnungen 22, 23, wobei die Polplatten 25, 26, 27 vertikal nach unten reichen und die Schaltkammern 7 der beiden Schaltbahnen 2, 3 seitlich begrenzen. Die Polplatten 25, 26, 27 sind im Bereich der beiden ersten Kontaktpaare 12 beider Schaltbahnen 2, 3 angeordnet und überdecken den kompletten Bereich der beiden Lichtbogenleitanordnungen 22, 23. Durch diese Anordnung der Permanentmagneten 28 und der Polplatten 25, 26, 27 ist gewährleistet, dass zwischen den Polplatten 25, 26, 27 ein homogenes Magnetfeld gebildet wird, welches im rechten Winkel zu den Polplatten verläuft, wobei die Feldlinien somit quer zur Bewegungsrichtung des Brückenschaltstücks 18 verlaufen. Somit verlaufen die Feldlinien des durch die Lichtbogentreiberanordnung 24 gebildeten Magnetfeldes auch quer zu einem Lichtbogen, der sich zwischen dem ersten Kontakt 10 und dem zweiten Kontakt 11 ausbilden kann. Somit entsteht durch das Magnetfeld eine Lorenzkraft, die auf den Lichtbogen einwirkt und diesen, je nach Ausrichtung des Magnetfeldes und Stromrichtung des Lichtbogens, in eine bestimmte Richtung treibt. Im Fall, dass das Magnetfeld in Richtung von der zweiten äußeren Polplatte 27, welche in Figur 1 nicht dargestellt ist, zur mittleren Polplatte 25 ausgerichtet ist und der Strom vom ersten Anschluss 4 zum zweiten Anschluss 5 fließt, würde sich ein Lichtbogen am ersten Kontaktpaar 12 in einer vertikalen Richtung von unten nach oben ergeben. Somit würde der Lichtbogen in Figur 1 nach links getrieben. Ein Lichtbogen mit umgekehrter Stromrichtung, also vom zweiten Kontakt 11 vertikal nach unten zum ersten Kontakt 10, würde zunächst nach rechts getrieben und, wie dann nachfolgend erläutert wird, umgelenkt.
Um entstehende Lichtbögen gezielt zu leiten, sind die beiden Lichtbogenleitanordnungen 22, 23 vorgesehen. Die erste Lichtbogenleitanordnung 22 umfasst ein erstes Leitblech, welches im vorliegenden Fall durch den ersten Festkontaktträger 8 dargestellt ist. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass hierfür ein separates Leitblech vorgesehen ist. Ferner ist ein zweites Leitblech 29 vorgesehen, welches geteilt ist und zwei Teile umfasst. Ein erster Teil 30 des zweiten Leitblechs 29 ist einstückig mit dem Brückenschaltstück 18 ausgebildet. Ein zweiter Teil 31 des zweiten Leitblechs 29 ist unbeweglich im Gehäuse 6 angeordnet. Die beiden Teile 30, 31 des zweiten Leitblechs 29 gehen ineinander über und weisen an ihrer Trennstelle einen schmalen Luftspalt auf.
Das erste Leitblech in Form des ersten Festkontaktträgers 8 verläuft vom ersten Kontakt 10 bis zu einer ersten Löscheinrichtung 32. Das zweite Leitblech 29 verläuft vom zweiten Kontakt 11 bis ebenfalls zur ersten Löscheinrichtung 32. Hierbei sind die beiden Leitbleche 8, 29 derart aufgebaut, dass sie an ihren von den Kontakten 10, 11 abgewandten Enden die erste Löscheinrichtung 32 zwischen sich aufnehmen. Ferner sind die beiden Leitbleche 8, 29 derart gestaltet, dass sich der Abstand zwischen den beiden Leitblechen 8, 29 ausgehend vom ersten Kontaktpaar 12 in Richtung zur ersten Löscheinrichtung 32 vergrößert. Somit ist gewährleistet, dass die erforderliche Spannung zur Aufrechterhaltung eines Lichtbogens in Richtung zur ersten Löscheinrichtung 32 größer wird.
Die Dauer, für welche die Lichtbögen bestehen, bestimmt die Schaltzeit des Schaltgeräts 1, da der Stromfluss zwischen den Kontakten 11, 12 aufrechterhalten wird. Ferner wird durch die Lichtbögen eine große Wärmemenge freigesetzt, die zu einer thermischen Zerstörung der Kontakte 11, 12 führen kann. Daher ist es notwendig, die Lichtbögen möglichst schnell zu löschen, wozu die Lichtbogenleitanordnungen 22, 23 und die Löscheinrichtungen 32, 37 vorgesehen sind. Die erste Löscheinrichtung 32 ist, wie auch alle weiteren Löscheinrichtungen, als Deion-Löschkammer ausgebildet, welche eine Vielzahl von Löschblechen 23 umfasst, die zumindest in etwa parallel zueinander angeordnet sind und elektrisch voneinander isoliert sind. Wenn nun der Lichtbogen in die erste Löscheinrichtung 32 getrieben wird, bilden sich zwischen den einzelnen Löschblechen 33 mehrere Teillichtbögen, wobei die Lichtbogenspannung höher ist als die treibende Spannung, so dass die Lichtbögen sicher gelöscht werden. Die zweite Lichtbogenleitanordnung 23 ist auf der von der Oberseite 9 des ersten Festkontaktträgers 8 abgewandten Unterseite 42 des ersten Festkontaktträgers 8 angeordnet. Sie umfasst ein erstes Leitblech, welches ebenfalls durch den ersten Festkontaktträger 8 gebildet ist, sowie ein zweites Leitblech 34, welches in einen ersten Teil 35 und einen zweiten Teil 36 unterteilt ist. Der erste Teil 35 des zweiten Leitblechs 34 ist fest mit der Schaltbrücke 19 verbunden und bewegt sich somit zusammen mit dem Brückenschaltstück 18. Der zweite Teil 36 des zweiten Leitblechs 34 ist unbeweglich im Gehäuse 6 gehalten. Das zweite Leitblech 34 verläuft vergleichbar zum zweiten Leitblech 29 der ersten Lichtbogenleitanordnung 22 ausgehend vom zweiten Kontakt 11 in Richtung zu einer zweiten Löscheinrichtung 37. Die zweite Löscheinrichtung 37 ist identisch zur ersten Löscheinrichtung 32 aufgebaut und an der Unterseite 42 des ersten Festkontaktträgers 8 angeordnet. Der erste Festkontaktträger 8 verläuft somit zwischen den beiden Löscheinrichtungen 32, 37 hindurch. Die zweite Löscheinrichtung 37 ist identisch zur ersten Löscheinrichtung 32 ausgebildet, so dass diesbezüglich auf die Beschreibung zur ersten Löscheinrichtung 32 verwiesen werden kann.
Das zweite Leitblech 34 verläuft ausgehend vom zweiten Kontakt 11 zunächst in einer vertikalen Richtung nach unten und verläuft somit von der Oberseite 9 des ersten Festkontaktträgers 8 bis zur Unterseite 42 desselben. An der Unterseite 42 verläuft das zweite Leitblech 34 weiter horizontal in Richtung zur zweiten Löscheinrichtung 37. Anschließend verläuft es weiter schräg nach unten bis zum Ende, an dem es zusammen mit dem ersten Festkontaktträger 8 die zweite Löscheinrichtung 37 einfasst. Somit ist gewährleistet, dass in einer zweiten Stromrichtung eines Lichtbogens zwischen dem ersten Kontakt 10 und dem zweiten Kontakt 11 der Lichtbogen nach rechts getrieben wird und durch den vertikal nach unten verlaufenden Abschnitt des zweiten Leitblechs 34 zunächst nach unten umgelenkt wird und dann weiter im horizontalen Teil des zweiten Leitblechs 34 wiederum weiter umgelenkt wird, so dass der Lichtbogen wieder von der Schaltbrücke 19 weg in Richtung zur zweiten Löscheinrichtung 37 getrieben wird. Letztendlich wird ein Lichtbogen mit einer zweiten Stromrichtung in einer Richtung in die zweite Löscheinrichtung 37 getrieben, welche parallel zu einer Richtung ist, in die ein Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung in die erste Löscheinrichtung 32 getrieben wird. Unabhängig von der Stromrichtung der ersten Schaltbahn 2 wird somit ein entstehender Lichtbogen grundsätzlich von der Schaltbrücke 9 weg in Richtung zu der jeweiligen Löscheinrichtung 32, 37 getrieben, so dass eine thermische Beanspruchung der Schaltbrücke 19 vermieden wird. Spiegelbildlich hierzu sind die Lichtbogenleitanordnungen und Lichtbogentreiberanordnungen an dem zweiten Kontaktpaar 17 vorgesehen. Jedoch ist bei einer ersten Stromrichtung zwischen dem ersten Anschluss 4 und dem zweiten Anschluss 5 die Stromrichtung eines Lichtbogens zwischen den Kontakten 10, 11 des ersten Kontaktpaares 12 räumlich betrachtet in einer entgegengesetzten Richtung ausgerichtet als ein Lichtbogen zwischen den Kontakten 15, 16 des zweiten Kontaktpaares 17. Fließt somit der Strom vom ersten Anschluss 4 zum zweiten Anschluss 5, bildet sich ein Lichtbogen am ersten Kontaktpaar 12 vom ersten Kontakt 10 zum zweiten Kontakt 11 mit einer Stromrichtung vertikal nach oben. Am zweiten Kontaktpaar 17 bildet sich ein Lichtbogen in Richtung vom zweiten Kontakt 16 zum ersten Kontakt 15 vertikal nach unten. Um zu gewährleisten, dass bei ein- und derselben Stromrichtung zwischen dem ersten Anschluss 4 und dem zweiten Anschluss 5 beiden Lichtbögen in die jeweilige erste Löscheinrichtung 32 getrieben werden, ist das Magnetfeld der Lichtbogentreiberanordnung 24 am ersten Kontaktpaar 12 in einer anderen Richtung auszurichten, als am zweiten Kontaktpaar 17. Hierzu ist anzumerken, dass es grundsätzlich wünschenswert ist, dass in einer ersten Stromrichtung beide Lichtbögen an den beiden Kontaktpaaren 12, 17 jeweils in die ersten Löscheinrichtungen 32 und in einer zweiten Stromrichtung in die jeweiligen zweiten Löscheinrichtungen 37 getrieben wird, damit die Lichtbögen der beiden Kontaktpaare 12, 17 dieselbe Strecke durchlaufen, bis sie in die jeweiligen Löscheinrichtungen getrieben werden, und so die beiden Lichtbögen möglichst gleichzeitig gelöscht werden. In Figur 2 sind die einzelnen Löscheinrichtungen erkennbar, wobei alle Löscheinrichtungen identisch aufgebaut sind und wobei hier exemplarisch die zweite Löscheinrichtung 37 näher erläutert wird. Diese umfasst einen Rahmen 38, welcher Wände 39 aus isolierendem Material aufweist und in dem die einzelnen Löschbleche 33 aufgenommen sind. In einer von der Schaltbrücke 19 abgewandten Richtung weisen die Löscheinrichtungen Ausblasöffnungen 40 auf, welche mit einer Gehäuseöffnung 41 des Gehäuses 6 fluchten. Bezugszeichenliste
1 Schaltgerät
2 erste Schaltbahn
3 zweite Schaltbahn
4 erster Anschluss
5 zweiter Anschluss
6 Gehäuse
7 Schaltkammer
8 erster Festkontaktträger
9 Oberseite
10 erster Kontakt
11 zweiter Kontakt
12 erstes Kontaktpaar
13 zweiter Festkontaktträger
14 Oberseite
15 erster Kontakt
16 zweiter Kontakt
17 zweites Kontaktpaar
18 Brückenschaltstück
19 Schaltbrücke
20 Anschlag
21 Federmittel
22 erste Lichtbogenleitanordnung
23 zweite Lichtbogenleitanordnung
24 Lichtbogentreiberanordnung
25 mittlere Polplatte
26 erste äußere Polplatte
27 zweite äußere Polplatte
28 Permanentmagnet
29 zweites Leitblech
30 erster Teil des zweiten Leitblechs
31 zweiter Teil des zweiten Leitblechs
32 erste Löscheinrichtung Löschblech
zweites Leitblech
erster Teil des zweiten Leitblechs zweiter Teil des zweiten Leitblechs zweite Löscheinrichtung
Rahmen
Wand
Ausblasöffnung
Gehäuseöffnung
Unterseite
Schaltrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Schaltgerät (1) geeignet für einen Gleichstrombetrieb umfassend
ein Gehäuse (6), mindestens ein Kontaktpaar (12, 17) mit einem ersten Kontakt (10, 15) und einem zweiten Kontakt (11, 16), wobei zumindest einer der beiden Kontakte (15, 16) beweglich ist und die beiden Kontakte (10, 15; 11, 16) in einem
eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts (1) in Kontakt zueinander und in einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts (1) außer Kontakt zueinander sind, eine Lichtbogentreiberanordnung (24), die zumindest im Bereich des Kontaktpaares (12, 17) ein Magnetfeld erzeugt, eine erste Lichtbogenleitanordnung (22), mittels derer ein zwischen den Kontakten (10, 15; 11, 16) auftretender Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung zu einer ersten Löscheinrichtung (32) zum Löschen des Lichtbogens geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite
Lichtbogenleitanordnung (23) vorgesehen ist, mittels derer ein zwischen den
Kontakten (10, 15; 11, 16) auftretender Lichtbogen mit einer der ersten Stromrichtung entgegengesetzten zweiten Stromrichtung zu einer zweiten Löscheinrichtung (37) zum Löschen des Lichtbogens geleitet wird, wobei beide Lichtbogenleitanordnungen (22, 23) jeweils aus mindestens zwei Leitblechen bestehen, von denen wenigstens ein erstes Leitblech (8) im Gehäuse (6) unbeweglich aufgenommen ist und ein zweites Leitblech (29, 34) wenigstens teilweise fest mit einer Brückenanordnung (18, 19) verbunden und beweglich im Gehäuse (6) angeordnet ist.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Lichtbogenleitanordnung (22) derart angeordnet ist, dass ein Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung in einer ersten Richtung zur ersten Löscheinrichtung (32) geleitet wird und dass die zweite Lichtbogenleitanordnung (23) derart angeordnet ist, dass ein Lichtbogen mit einer zweiten Stromrichtung in einer zur ersten Richtung parallelen zweiten Richtung zur zweiten Löscheinrichtung (37) umgelenkt und geleitet wird.
3. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Kontakt (10, 15) auf einer Oberseite (9, 14) eines im Gehäuse (6) unbeweglich gehaltenen Festkontaktträgers (8, 13) angeordnet ist, dass ein Lichtbogen mit einer erster Stromrichtung entlang der Oberseite (9, 14) des Festkontaktträgers (8, 13) zur ersten Löscheinrichtung (32) geleitet wird und dass ein Lichtbogen mit einer zweiten Stromrichtung entlang einer der Oberseite (9, 14) abgewandten Unterseite (42) des Festkontaktträgers (8, 13) zur zweiten
Löscheinrichtung (37) geleitet wird.
4. Schaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Festkontaktträger (8, 13) zwischen den beiden Löscheinrichtungen (32, 37) hindurch verläuft.
5. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Lichtbogenleitanordnungen (22, 23) jeweils ein erstes
Leitblech (8) und ein zweites Leitblech (29, 34) umfassen, wobei das erste Leitblech (8) ausgehend vom ersten Kontakt (10, 15) zur jeweiligen Löscheinrichtung (32, 37) verläuft und wobei das zweite Leitblech (29, 34) ausgehend vom zweiten Kontakt (11, 16) zur jeweiligen Löscheinrichtung (32, 37) verläuft.
6. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Leitblech durch einen im Gehäuse (6) unbeweglich gehal-tenen Festkontaktträger (8, 13) gebildet ist, auf dem der erste Kontakt (10, 15) angeordnet ist.
7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leitblech (29, 34) einer zum ersten Kontakt (10, 15) beweglichen
Brückenanordnung (18, 19), an der der zweite Kontakt (11, 16) angeordnet ist, zugeordnet ist.
8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leitblech (29, 34) unterteilt ist und ein erster Teil (30, 35) des zweiten Leitblechs (29, 34) mit einer zum ersten Kontakt (10, 15) beweglichen
Brückenanordnung (18, 19) verbunden ist, an der der zweite Kontakt (11, 16) angeordnet ist, und ein zweiter Teil (31, 36) des zweiten Leitblechs (29, 34) unbeweglich im Kontaktgehäuse angeordnet ist.
9. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand der beiden Leitbleche (8, 29, 34) ausgehend von den Kontakten (10,
15; 11, 16) zur jeweiligen Löscheinrichtung (32, 37) vergrößert und dass die beiden Leitbleche (8, 29, 34) die Löscheinrichtung (32, 37) zwischen sich aufnehmen.
10. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Löscheinrichtungen (32, 37) identisch aufgebaut sind.
11. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Löscheinrichtungen (32, 37) als Deion-Löschkammern mit einer Vielzahl von gegeneinander elektrisch isolierten Löschblechen (33) aus-gebildet sind.
12. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Lichtbogenleitanordnung (22, 23) zumindest einen
Permanentmagneten (28) umfasst, der zwischen zwei Polplatten (25, 26, 27) angeordnet ist, wobei das Kontaktpaar (12, 17) zwischen den Polplatten (25, 26, 27) angeordnet ist.
13. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zwei Kontaktpaare (12, 17), jeweils mit einem ersten Kontakt (10, 15) und einem zweiten Kontakt (11, 16), eine doppelt unterbrechende
Schalter anordnung bildend vorgesehen sind, wobei die zweiten Kontakte (11, 16) auf einem zu den ersten Kontakten (10, 15) beweglichen Brückenschaltstück (18) angeordnet sind, und dass im eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts (1) die zweiten Kontakte (11, 16) jeweils mit einem der ersten Kontakte (10, 15) in Kontakt sind und das Brückenschaltstück (18) die beiden zweiten Kontakte (11, 16) elektrisch miteinander verbindet.
14. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenleitanordnungen (22, 23) für die beiden Kontaktpaare (12, 17) spiegelbildlich auf sich gegenüberliegenden Seiten des Brückenschaltstücks (18) angeordnet sind.
15. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere doppelt unterbrechende Schalter anordnung nebeneinander angeordnet sind, wobei die Brückenschaltstücke (18) der einzelnen Schalteranordnungen von einer gemeinsamen Schaltbrücke (19) betätigt werden.
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