WO2002075760A1 - Gehäuse für ein schaltgerät - Google Patents

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WO2002075760A1
WO2002075760A1 PCT/AT2002/000086 AT0200086W WO02075760A1 WO 2002075760 A1 WO2002075760 A1 WO 2002075760A1 AT 0200086 W AT0200086 W AT 0200086W WO 02075760 A1 WO02075760 A1 WO 02075760A1
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WO
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walls
blow
housing
chamber
sections
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Application number
PCT/AT2002/000086
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Grillmayer
Original Assignee
Moeller Gebäudeautomation KG
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
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Priority to AT0902202U priority patent/AT7899U1/de
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Priority to HK04108691A priority patent/HK1065888A1/xx

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    • 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
    • H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H01H71/0207—Mounting or assembling the different parts of the circuit breaker
    • H01H71/0214—Housing or casing lateral walls containing guiding grooves or special mounting facilities

Definitions

  • the invention relates to a housing comprising two half-shells for a switching device, such as in particular circuit breakers, with an arc running path with two arc running rails which connect to contact pieces and between whose end sections a deion chamber having a stack of quenching plates is arranged, to which there is provided a blow-out opening Blow-out chamber adjoins within which blow-out chamber lie walls which are integrally formed on the lower shell and walls which are integrally formed on the upper shell.
  • a switching device such as in particular circuit breakers
  • blow-out chambers arranged behind deion chambers serve to conduct the ionized gases, which are generated by an arc burning in the arc path or extinguished in the deion chamber, from the interior of the housing to the outside and to cool and deionize them in this way.
  • the walls arranged in the blow-out chamber serve to achieve this cooling, and the ionized gases must flow around them. These walls extend the flow path of the ionized gases inside the housing. On the other hand, when flowing around the walls, the ionized gases come into contact with their surfaces. Both conditions cause the ionized gases to cool down.
  • EP-Bl-617 836 relates to the spark extinguishing chamber or gas discharge device of a circuit breaker.
  • an arc quenching chamber is provided in which, as usual, a stack of quenching plates is arranged.
  • a partition is provided which has slots. The ionized gases pass through these slots into a blow-out chamber, within which walls are arranged such that the gases have to flow along a meandering path to the outlet opening. These walls are molded directly onto the half-shells of the housing (see Fig. 2). Comb-like cones are formed on at least some of these walls, which cause the ionized gases to swirl.
  • DE-A-1 238 538 discloses a switching device which has a spark quenching chamber formed from a stack of quenching plates. Behind these quenching plates is one across Intermediate switching chamber wall arranged in the housing side walls. In these
  • the switching chamber wall has a slit through which the gases generated by the arc pass. Behind the switching chamber wall there is a projection which, as shown in column 2, lines 49-51, causes the exhaust gases to be redirected.
  • the switching chamber wall and the projection are formed on the housing shells.
  • blow-out chamber Common to these two previously known embodiments of the blow-out chamber is that the walls arranged therein are made higher than half the width of the housing.
  • the walls provided here each extend from the bottom of the housing.
  • Half shells at least up to the middle of the case.
  • the ionized gases have to take a meandering path on their way outside, which is extended compared to the direct, straight path from the deion chamber to the blow-out opening, but this meandering path runs in one plane for each partial gas flow:
  • the partial gas flows each flow in planes running normal to the middle plane of the housing, but - apart from the turbulence caused by the pins - are not forced to flow parallel to the middle plane of the housing ,
  • the object of the present invention is to provide a housing of the type mentioned at the outset, in which the walls formed on the lower and upper shells of the housing are designed and aligned such that they flow around ionized gases flowing around them in a particularly intensive manner.
  • Middle plane of the housing extend that the molded on the lower shell in the
  • At least some of the walls molded onto the lower shell and at least some of the walls molded onto the upper shell have sections which, viewed in plan, include acute angles, for example 45 °, including the plane of the blow-out opening are.
  • Such obliquely extending sections - with the same size of the blow-out chamber - can be made longer than normal or wall sections running parallel to the plane of the blow-out opening, with which they have a larger surface area than this. The ionized gases therefore have to flow around a larger surface and are therefore better cooled.
  • wall sections can be provided, which are arranged abutting the broad side walls of the blow-out chamber and enclose an acute angle, which opens in the direction of the blow-out opening, with these broad side walls.
  • wall sections can also be provided which are arranged abutting one another and enclose an angle which opens in the direction of the blow-out opening.
  • a circuit breaker or other device equipped with a blow-out chamber is usually installed so that the blow-out opening is at the top. Dust and dirt particles falling on the housing can penetrate through the blow-out opening into the interior of the housing.
  • their flow diverting walls are arranged parallel to the plane of the blow-out opening. Dust and dirt particles coming to lie on such walls can very easily fall down from these walls, in particular as a result of the vibrations of the housing that occur during switching on and off, and thus fall further into the housing interior. there they can get into the switching mechanism or between the two contact pieces, which can impair or prevent the correct function of the switch.
  • Fig.l the top view of an equipped with a housing according to the invention
  • FIG. 2a shows a housing assembled from the lower shell 26 and the upper shell 26a in plan view, the longitudinal side wall of the lower shell 26 having broken away in the region of the blow-out chamber 36;
  • FIG. 3a shows a housing assembled from the lower shell 26 and upper shell 26a in plan view, the longitudinal side wall of the upper shell 26a having broken away in the region of the blow-out chamber 36;
  • 3a shows the section along the line 3a-B
  • Fig.3c that shown in Fig.3a in oblique view.
  • the circuit breaker shown in Fig.l essentially comprises two screw terminals 14, 15 for connecting the line to be monitored, an overload release element 17 and a short-circuit release device 16, next to it a switching mechanism 22 which moves the movable contact 7 'from a closed into the in Fig.l shown open position can move.
  • the current to be monitored in this circuit breaker initially flows from the first screw terminal 14 through the overload release element 17, passes through a movable conductor cable 19 and the switching bridge 20 to the movable contact 7 ', then via the fixed contact 7 to the short-circuit release device 16 and finally to the second screw terminal 15.
  • the switching mechanism 22 can be actuated both by the overload release element 17 and by the short-circuit release device 16 in the ways described below.
  • the overload release element 17 consists, in a manner known per se, of a bimetallic strip 18 which is heated by the current to be monitored.
  • the first end 18a of the bimetallic strip 18 is fixed in the housing of the circuit breaker, the second end 18b is freely movable.
  • the short-circuit release device 16 comprises a magnet coil 4 with an iron core (not shown in FIG. 1), a yoke 1 and a movable armature (also not shown in Fig. 1).
  • the switching bridge 20 is biased by a spring 24 in the direction of the open position of the movable contact 7.
  • the minor deflections of the switching bridge 20 explained are amplified by the plunger 10 of the short-circuit release device 16 or by the overload release element 17 via the bracket 21 by means of this spring 24 for the complete pivoting of the switching bridge 20 into the open position of the movable contact 7 ' ,
  • a manually operable lever 25 is provided from the outside.
  • This arc path 30 comprises two arc rails 2a, 32, of which the first through the extension 2a of the Fixed contact carrier 2 and the second is formed by its own arcuate metal rail.
  • a deion chamber 34 is arranged, which comprises a stack of quenching plates 35 in a manner known per se.
  • the arc that arises at the contact opening migrates in a known manner along the two arc guide rails into the deion chamber 34, where it is divided by the quenching plates 35 into a plurality of partial arcs connected in series.
  • the voltage required to maintain such a series connection of partial arcs is higher than the voltage required to maintain a single arc of the same overall length.
  • the division of the individual arc that takes place in the deion chamber 34 can thus cause the arc to be extinguished. Ionized gases are generated by the arc and can escape to the outside via a blow-out opening 37.
  • these gases have high temperatures and, on the other hand, they are electrically conductive, so that on the one hand they thermally damage objects in the vicinity of the circuit breaker and on the other hand they can cause electrical flashovers between live parts in the vicinity.
  • the gases must be cooled and deionized before they exit the housing. This is done in a manner known per se by means of a blow-out chamber 36 which lies between the deion chamber 34 and the blow-out opening 37.
  • walls 38, 38a are arranged which extend the path through which the gases have to flow, between the deion chamber 34 and the blow-out opening 37.
  • guide ribs 47 are provided which extend between the deion plate holder 48 for the extinguishing plates 35 and the blow-out chamber 36. These guide ribs 47, like the walls 38, 38a, are integrally formed either on the lower shell 26 or on the upper shell 26a.
  • the deion sheet holder 48 is provided with openings 49 through which the ionized gases can emerge from the deion chamber 34 (cf. FIGS. 2c and 3c).
  • the present invention relates to the special configuration of the walls 38, 38a arranged inside the blow-out chamber 36.
  • the invention is not based on the Use of a housing with such walls 38, 38 a is restricted for circuit breakers.
  • a circuit breaker or a housing of such a circuit breaker was shown in the drawings only because this is a particularly preferred field of application of the housing according to the invention. Nevertheless, this housing can also be used with other switchgear, such as with Fl circuit breakers, arrester disconnectors, staircase automatons, etc.
  • the housing of the circuit breaker shown in the drawing figures is constructed in a manner known per se from two half-shells 26, 26a, namely from the lower shell 26 and the upper shell 26a.
  • the walls 38 are integrally formed on the lower shell 26 and the walls 38a are integrally formed on the upper shell 26a.
  • these walls 38, 38 a each extend up to a maximum of the central plane 39 of the housing, which is best seen in FIG. 3 b.
  • all the walls 38, 38 a are drawn exactly to the middle plane 39. Deviating from this, it would also be possible to make some or all of the walls 38, 38 a shorter, so that they end below this central plane 39.
  • All walls 38, 38a run normal to the longitudinal side walls 26 ', 26a' of the lower and upper shells, but, as can be seen in particular from the diagonal views in FIGS. 2c and 3c, the walls 38 of the lower shell 26 viewed in plan, different from the walls 38a formed on the upper shell 26a.
  • the concrete configuration and arrangement of the walls 38 and 38a is such that the walls 38 are offset in sections from the walls 38a, but at the same time some sections of the walls 38 are aligned with sections of the walls 38a. This partially offset and partially aligned alignment of the walls 38, 38a is most clearly evident from FIG. 3c.
  • the interior of the blow-out chamber 36 becomes a three-dimensional labyrinth.
  • the gas partial flows are simultaneously in planes running parallel to the middle plane 39 of the housing (cf. path 41 shown in dash-dot line in FIG. 2a) and in planes running normally to the middle plane 39 of the housing (cf. 3b deflected path 42) drawn with a dash-dotted line. It is thus achieved that the ionized gases along the blow-out chamber 36 flow through three-dimensional paths which are longer than merely two-dimensional flow paths that can be achieved with wall designs according to the prior art.
  • the walls 38, 38a viewed in plan view, can be oriented normal to the plane 40 of the blow-out opening 37, as is also the case in the known prior art. In the embodiment shown in the drawings, deviating from this, provision is made for most of the walls 38 and 38a to be arranged obliquely to this plane 40, ie including an acute angle, such as 45 °, with this plane 40.
  • the walls 38, 38a are not designed as continuously flat plates, but instead have individual sections which are arranged at right or obtuse angles with one another. Most of these wall sections run at acute angles to the outlet opening plane 40.
  • the wall sections 43 arranged adjacent to the blow-out opening 37 have a special function (see FIGS. 1 a and 2 a): These are arranged abutting the broad side walls 44 of the blow-out chamber 36 and each form an acute angle with these broad side walls 44, which extend in the direction of the blow-out opening 37 open. Collection spaces 46 are thus formed, in which dust particles entering through the outlet opening 37 can collect and deposit.
  • the two wall sections 45 perform the same function: they too are arranged abutting one another and form a right angle with one another, which opens in the direction of the blow-out opening 37.
  • a collecting space 46 for depositing dust particles is thus also formed by these two wall sections 45.
  • an acute angle could also be provided here or the function of the wall sections 45 to form a collecting space would also be achieved if these two wall sections 45 enclose an obtuse angle with one another.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

Gehäuse umfassend zwei Halbschalen (26, 26a) für ein Schaltgerät, wie insbesondere Leitungsschutzschalter, mit einer Lichtbogenlaufstrecke (30) mit zwei Lichtbogenlaufschienen (2a, 32), die sich an Kontaktstücke (7, 7') anschliessen und zwischen deren Endabschnitten eine einen Stapel von Löschblechen (35) aufweisende Deionkammer (34) angeordnet ist, an welche sich eine mit einer Ausblasöffnung (37) versehene Ausblaskammer (36) anschliesst, innerhalb welcher Ausblaskammer (36) an die Unterschale (26) einstückig angeformte Wände (38a) liegen, wobei sich die Wände (38, 38a) jeweils bis maximal zur Mittelebene (39) des Gehäuses erstrecken, die an die Unterschale (26) angeformten Wände (38) im Grundriss betrachtet verschieden von den an die Oberschale (26a) angeformten Wänden (38a) ausgeführt sind und die an die Unterschale (26) angeformten Wände (38) abschnittsweise versetzt gegenüber den an die Oberschale (26a) angeformten Wänden (38a) und abschnittsweise fluchtend zu diesen an die Oberschale (26a) angeformten Wänden (38a) angeordnet sind.

Description

Gehäuse für ein Schaltgerät
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse umfassend zwei Halbschalen für ein Schaltgerät, wie insbesondere Leitungsschutzschalter, mit einer Lichtbogenlaufstrecke mit zwei Lichtbogenlaufschienen, die sich an Kontaktstücke anschließen und zwischen deren Endabschnitten eine einen Stapel von Löschblechen aufweisende Deionkammer angeordnet ist, an welche sich eine mit einer Ausblasöffiiung versehene Ausblaskammer anschließt, innerhalb welcher Ausblaskammer an die Unterschale einstückig angeformte Wände sowie an die Oberschale einstückig angeformte Wände liegen.
Derartige, hinter Deionkammern angeordnete Ausblaskammern dienen dazu, die ionisierten Gase, welche von einem in der Lichtbogenlaufstrecke brennenden bzw. in der Deionkammer gelöschten Lichtbogen erzeugt werden, vom Gehäuseinneren ins Freie zu leiten und sie auf diesem Weg zu kühlen und zu entionisieren. Zum Erreichen dieser Kühlung dienen die in der Ausblaskammer angeordneten Wände, welche von den ionisierten Gasen umströmt werden müssen. Durch diese Wände wird zum einen der im Gehäuseinneren liegende Strömungsweg der ionisierten Gase verlängert. Zum anderen kommen beim Umströmen der Wände die ionisierten Gase in Kontakt mit deren Oberflächen. Durch beide Umstände erfahren die ionisierten Gase eine Abkühlung. Diese Abkühlung ist umso besser, je länger der Strömungsweg der Gase im Inneren des Gehäuses ist und je größer die Oberflächen der dabei umströmten Wände sind, weshalb dies die beiden, bei der Dimensionierung von Ausblaskammern zu beachtenden Parameter sind. Im Stand der Technik wurden diesbezüglich bereits einige Vorschläge gemacht:
Die EP-Bl-617 836 bezieht sich auf die Funkenlöschkammer bzw. Gasableiteinrichtung eines Leitungsschutzschalters. Wie aus Fig.l dieses Patentes hervorgeht, ist eine Lichtbogenlöschkammer vorgesehen, in welcher wie üblich ein Löschblech-Stapel angeordnet ist. Anschließend an diesen Löschblech-Stapel ist eine Trennwand vorgesehen, welche Schlitze aufweist. Über diese Schlitze gelangen die ionisierten Gase in eine Ausblaskammer, innerhalb welcher Wände so angeordnet sind, daß die Gase entlang eines mäanderförmigen Weges zur Austrittsöffiiung strömen müssen. Diese Wände sind direkt an die Halbschalen des Gehäuses angeformt (vgl. Fig.2). An zumindest einigen dieser Wände sind kammartige Zapfen angeformt, die eine Nerwirbelung der ionisierten Gase bewirken. Die DE-A-1 238 538 offenbart ein Schaltgerät, das eine Funkenlöschkammer, gebildet aus einem Stapel von Löschblechen aufweist. Hinter diesen Löschblechen ist eine quer zu den Gehäuseseitenwänden verlaufende Schaltkammerwand angeordnet. In diese
Schaltkammerwand ist ein Schlitz eingearbeitet, durch welchen die vom Lichtbogen erzeugten Gase hindurchtreten. Hinter der Schaltkammerwand befindet sich ein Vorsprang, der ausweislich Spalte 2, Zeilen 49-51 eine Umlenkung der Abgase bewirkt. Sowohl die
Schaltkammerwand als auch der Vorsprang sind als Anformungen an die Gehäuseschalen ausgebildet.
Gemeinsam ist diesen zwei bislang bekannten Ausfxjhrungsformen der Ausblaskammer, daß die in dieser angeordneten Wände höher ausgeführt sind als die halbe Gehäusebreite. Wie z.B. aus Fig.2 der EP-Bl-617836 hervorgeht und in Anspruch 1 dieses Patentes explizit festgehalten ist, erstrecken sich die hier vorgesehenen Wände jeweils vom Grund der
Halbschalen zumindest bis über die Mitte des Gehäuses.
Die in der DE-Al-1 238 538 als Vorsprang bezeichnete Wand in der Ausblaskammer ist ausweislich Fig.3 dieser dt. Anmeldung höher als die halbe Gehäusebreite.
Bei diesen Ausbildungen der Wände müssen die ionisierten Gase auf ihrem Weg ins Freie zwar einen mäanderförmigen Weg nehmen, der gegenüber dem direkten, geraden Weg von der Deionkammer zur Ausblasöffhung verlängert ist, dieser mäanderformige Weg verläuft aber für jeden Gas-Teilstrom in lediglich einer Ebene: Wie aus Fig.2 der EP-Bl-617836 hervorgeht, strömen die Gas-Teilströme jeweils in normal zur Gehäuse-Mittelebene verlaufenden Ebenen, werden aber -von den Verwirbelungen durch die Zapfen abgesehen- nicht gezwungen, auch parallel zur Gehäuse-Mittelebene zu strömen.
Ähnliches gilt für die DE-Al-1238538 (vgl. deren Fig.3): Die ionisierten Gase müssen hier lediglich den Vorsprung umströmen, wozu die einzelnen Gas-Teilströme in parallel zur
Gehäuse-Mittelebene verlaufenden Ebenen umgelenkt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gehäuse der eingangs angeführten Art anzugeben, bei welchem die an Unter- und Oberschale des Gehäuses angeformten Wände so ausgestaltet und ausgerichtet sind, daß sie umströmende ionisierte Gase besonders intensiv gekühlt werden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß sich die Wände jeweils bis maximal zur
Mittelebene des Gehäuses erstrecken, daß die an die Unterschale angeformten Wände im
Grundriß betrachtet verschieden von den an die Oberschale angeformten Wänden ausgeführt sind und daß die an die Unterschale angeformten Wände abschnittsweise versetzt gegenüber den an die Oberschale angeformten Wänden und abschnittsweise fluchtend zu diesen an die
Oberschale angeformten Wänden angeordnet sind. Diese Ausgestaltung und Anordnung der Wände fuhrt dazu, daß jeder Teilstrom der ionisierten Gase nicht nur in einer Ebene umgelenkt wird (also lediglich einen „zweidimensionalen" Weg nehmen muß), sondern daß gleichzeitig auch eine Umlenkung jedes Gas-Teilstromes in Richtung einer normal zur ersten Ebene verlaufenden zweiten Ebene erfolgt. Der dadurch „dreidimensional" verlaufende Weg jedes Gas-Teilstromes ist länger als die zweidimensionalen Wege, die mit den im Stand der Technik bekannten Wand- Gestaltungen erreichbar sind. Beim Strömen entlang eines solchen dreidimensionalen Weges werden die einzelnen Teilströme der ionisierten Gase besser verwirbelt und kommen mit mehr Wand-Oberflächen in Kontakt als bei bekannten zweidimensionalen Wegen. Insgesamt wird dadurch mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Ausblaskammer- Wände eine bessere Kühlung der ionisierten Gase erreicht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zumindest einige der an die Unterschale angeformten Wände und zumindest einige der an die Oberschale angeformten Wände Abschnitte aufweisen, die im Grundriß betrachtet spitze Winkel, beispielsweise 45°, mit der Ebene der Ausblasöffiiung einschließend angeordnet sind. Solcherart schräg verlaufende Abschnitte können -bei gleicher Größe der Ausblaskammer- länger als normal bzw. parallel zur Ebene der Ausblasöffnung verlaufende Wandabschnitte ausgeführt werden, womit sie eine größere Oberfläche haben als diese. Die ionisierten Gase müssen deshalb eine größere Oberfläche umströmen und werden damit besser gekühlt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Wandabschnitte vorgesehen sein, die an Breitseitenwände der Ausblaskammer anstoßend angeordnet sind und einen spitzen, sich in Richtung Ausblasöffiiung öffnenden Winkel mit diesen Breitseitenwänden einschließen. In diesem Zusammenhang können weiters Wandabschnitte vorgesehen sein, die aneinander anstoßend angeordnet sind und einen, sich in Richtung Ausblasöffiiung öffnenden Winkel miteinander einschließen.
Im Betrieb wird ein Leitungsschutzschalter bzw. ein sonstiges, mit einer Ausblaskammer ausgestattetes Gerät in der Regel so montiert, daß die Ausblasöffiiung oben liegt. Auf das Gehäuse fallende Staub- und Schmutzpartikel können damit durch die Ausblasöffnung ins Innere des Gehäuses eindringen. Bei bisher bekannten Bauformen von Ausblaskammern sind deren Strömungs-Umleitwände parallel zur Ebene der Ausblasöffiiung angeordnet. Auf derartigen Wänden zu liegen kommende Staub- und Schmutzpartikel können sehr leicht, insbesondere durch die bei Ein- und Ausschaltvorgängen auftretenden Vibrationen des Gehäuses von diesen Wänden herab- und somit weiter ins Gehäuse-Innere fallen. Dabei können sie in die Schaltmechanik oder zwischen die beiden Kontaktstücke geraten, womit die korrekte Funktion des Schalters beeinträchtigt bzw. verhindert werden kann.
Durch die eben angeführten Wandabschnitte wird ein derartiges Eindringen von Staub- und
Schmutzpartikeln verhindert, da derartig angeordnete Wandabschnitte miteinander bzw. mit der Breitseitenwand, an die sie anstoßen, Auffangräume für durch die Ausblasöffiiung eindringenden Staub bilden. Staub- und Schmutzpartikel, die durch die Ausblasöffiiung in das
Gehäuse eindringen, können maximal in diese Auffangräume gelangen, sie können aber durch
Vibrationen, die bei normalen Aus- und Einschaltvorgängen auftreten, nicht aus diesen
Auffangräumen heraus gehoben werden und damit nicht weiter ins Gehäuse-Innere gelangen.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig.l die Draufsicht auf einen mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse ausgestatteten
Leitungsschutzschalter bei abgenommener Oberschale 26a;
Fig.2a ein aus Unterschale 26 und Oberschale 26a zusammengebautes Gehäuse im Grundriß, wobei die Längs-Seitenwandung der Unterschale 26 im Bereich der Ausblaskammer 36 weggebrochen ist;
Fig.2b den Schnitt entlang der Fig.2a eingezeichneten Linie A-A;
Fig.2c das in Fig.2a Dargestellte im Schrägriß;
Fig.3a ein aus Unterschale 26 und Oberschale 26a zusammengebautes Gehäuse im Grundriß, wobei die Längs-Seitenwandung der Oberschale 26a im Bereich der Ausblaskammer 36 weggebrochen ist;
Fig.3b den Schnitt entlang der Fig.3a eingezeichneten Linie B-B und
Fig.3c das in Fig.3a Dargestellte im Schrägriß.
Der in Fig.l dargestellte Leitungsschutzschalter umfaßt im wesentlichen zwei Schraubklemmen 14, 15 zum Anschluß der zu überwachenden Leitung, ein Überlastauslöseelement 17 sowie eine Kurzschlußauslöseeinrichtung 16, daneben ein Schaltwerk 22, das den beweglichen Kontakt 7' von einer geschlossenen in die in Fig.l dargestellte geöffnete Stellung bewegen kann.
Im normalen Betriebszustand durchfließt der zu überwachende Strom in diesem Schutzschalter ausgehend von der ersten Schraubklemme 14 zunächst das Überlastauslöseelement 17, gelangt über ein bewegliches Leiterseil 19 und der Schaltbrücke 20 zum beweglichen Kontakt 7', danach über den feststehenden Kontakt 7 zur Kurzschlußauslöseeinrichtung 16 und abschließend zur zweiten Schraubklemme 15. Das Schaltwerk 22 ist sowohl vom Uberlastauslöseelement 17 als auch von der Kurzschlußauslöseeinrichtung 16 in den nachstehend beschriebenen Weisen betätigbar. Das Überlastauslöseelement 17 besteht in an sich bekannter Weise aus einem Bimetallstreifen 18, der vom zu überwachenden Strom erwärmt wird. Das erste Ende 18a des Bimetallstreifens 18 ist im Gehäuse des Schutzschalters festgelegt, das zweite Ende 18b ist frei beweglich gehalten. Die durch die Erwärmung des Bimetalls hervorgerufene Verbiegung desselben führt daher zu einer Bewegung des zweiten Endes 18b in Richtung des Pfeiles Δ18. Bei ausreichend starker Erwärmung kommt das freie Ende 18b des Bimetallstreifens 18 bei dieser Bewegung in Berührung mit dem auf das Schaltwerk 22 einwirkenden Bügel 21, nimmt diesen in Bewegungsrichtung mit und löst dadurch ein Ansprechen des Schaltwerkes 22 aus. Die Kurzschlußauslöseeinrichtung 16 umfaßt eine Magnetspule 4 mit - in Fig.l nicht eingezeichnetem - Eisenkern, ein Joch 1 sowie einen - ebenfalls in Fig.l nicht eingezeichneten - beweglichen Anker. Beim Eintritt eines Kurzschlußfalles und entsprechend hohen Kurzschlußströmen bewirkt die schnelle Änderung des magnetischen Flusses in der Spule 4, daß der Anker in die Richtung des Schaltwerkes 22 bewegt wird und der mit ihm verbundene Stößel 10 auf die Klinkenauflage und desweiteren auf die Schaltbrücke 20 des Schaltwerkes 22 schlägt.
Die Schaltbrücke 20 ist mittels einer Feder 24 in Richtung geöffneter Stellung des beweglichen Kontaktes 7 vorgespannt. Im Auslösefall, d.h. bei Überlastung oder Kurzschluß, werden die erläuterten geringfügigen Auslenkungen der Schaltbrücke 20 durch den Stößel 10 der Kurzschlußauslöseeinrichtung 16 bzw. durch das Überlastauslöseelement 17 über den Bügel 21 mittels dieser Feder 24 zur vollständigen Verschwenkung der Schaltbrücke 20 in die geöffnete Stellung des beweglichen Kontaktes 7' verstärkt.
Zum Einschalten des Schutzschalters, d.h. zum Zurückverschwenken der Schaltbrücke 20 in die geschlossene Stellung des beweglichen Kontaktes 7 ist ein von außen zugänglicher, händisch bedienbarer Hebel 25 vorgesehen.
Der durch das Öffnen des Kontaktes 7' entstehende Lichtbogen zwischen feststehendem Kontakt 7 und beweglichen Kontakt 7' wird über eine sich konisch erweiternde Lichtbogenlaufstrecke 30 geführt. Diese Lichtbogenlaufstrecke 30 umfaßt zwei Lichtbogenlaufschienen 2a, 32, von welchen die erste durch die Verlängerung 2a des Festkontaktträgers 2 und die zweite durch eine eigene, bogenförmig gekrümmte Metallschiene gebildet ist.
Zwischen den Endabschnitten der Lichtbogenlaufschienen 2a, 32, welche den Kontakten 7,7' gegenüberliegen, ist eine Deionkammer 34 angeordnet, welche in an sich bekannter Weise einen Stapel von Löschblechen 35 umfaßt.
Der bei der Kontaktöffhung entstehende Lichtbogen wandert in bekannter Weise entlang der beiden Lichtbogenlaufschienen in die Deionkammer 34, wo er von den Löschblechen 35 in eine Vielzahl von in Serie geschalteten Teil-Lichtbögen aufgeteilt wird. Die Spannung, die zur Aufrechterhaltung einer derartigen Serienschaltung von Teil-Lichtbögen notwendig ist, ist höher als jene Spannung, die zur Aufrechterhaltung eines dieselbe Gesamtlänge aufweisenden Einzellichtbogens benötigt wird. Durch die in der Deionkammer 34 stattfindende Aufteilung des Einzellichtbogens kann damit eine Löschung des Lichtbogens herbeigeführt werden. Vom Lichtbogen werden ionisierte Gase erzeugt, die über eine Ausblasöffnung 37 ins Freie austreten können. Diese Gase weisen zum einen hohe Temperaturen auf und sind zum anderen elektrisch leitend, sodaß sie einerseits in der Umgebung des Leitungsschutzschalters befindliche Gegenstände thermisch beschädigen und andererseits elektrische Überschläge zwischen in der Umgebung befindlichen spannungsführenden Teilen bewirken können. Um dies zu verhindern, müssen die Gase vor ihrem Austritt aus dem Gehäuse gekühlt und entionisiert werden. Dies geschieht in an sich bekannter Weise mittels einer Ausblaskammer 36, welche zwischen der Deionkammer 34 und der Ausblasöffnung 37 liegt. In dieser Ausblaskammer 36 sind Wände 38,38a angeordnet, welche den von den Gasen zu durchströmenden Weg zwischen der Deionkammer 34 und der Ausblasöffiiung 37 verlängern. Durch diesen verlängerten Weg sowie aufgrund des Umstandes, daß die Gase bei ihrem Weg durch die Ausblaskammer 36 die kühlen Oberflächen der Wände 38,38a umstreichen, werden die Gase ausreichend gekühlt. Zur geordneten Überleitung der ionisierten Gase von der Deionkammer 34 in die Ausblaskammer 36 sind Leitrippen 47 vorgesehen, die sich zwischen dem Deionblechhalter 48 für die Löschbleche 35 und der Ausblaskammer 36 erstrecken. Diese Leitrippen 47 sind ebenso wie die Wände 38,38a entweder an die Unterschale 26 oder an die Oberschale 26a einstückig angeformt. Der Deionblechhalter 48 ist mit Öffnungen 49 versehen, durch welche die ionisierten Gase aus der Deionkammer 34 austreten können (vgl. Fig.2c und 3 c).
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die spezielle Ausgestaltung der innerhalb der Ausblaskammer 36 angeordneten Wände 38,38a. Die Erfindung ist allerdings nicht auf den Einsatz eines Gehäuses mit derartigen Wänden 38,38a bei Leitungsschutzschaltern eingeschränkt. In den Zeichnungen wurde nur deshalb ein Leitungsschutzschalter bzw. ein Gehäuse eines solchen dargestellt, weil hierin ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Gehäuses liegt. Dieses Gehäuses kann dessenungeachtet aber auch bei anderen Schaltgeräten, wie z.B. bei Fl-Schutzschalter, Ableitertrennschalter, Treppenhausautomaten usw., verwendet werden.
Das Gehäuse des in den Zeichnungsfiguren dargestellten Schutzschalters ist in an sich bekannter Weise aus zwei Halbschalen 26,26a, nämlich aus der Unterschale 26 und der Oberschale 26a, bestehend ausgeführt. An die Unterschale 26 sind die Wände 38 und an die Oberschale 26a sind die Wände 38a einstückig angeformt.
Diese Wände 38,38a erstrecken sich erfindungsgemäß jeweils bis maximal zur Mittelebene 39 des Gehäuses, was am besten aus Fig.3b hervorgeht. Hier sind sämtliche Wände 38,38a genau bis zur Mittelebene 39 gezogen. Er wäre davon abweichend auch möglich, einige oder auch alle Wände 38,38a kürzer auszuführen, sodaß sie schon unterhalb dieser Mittelebene 39 enden.
Sämtliche Wände 38,38a verlaufen normal zu den Längs-Seitenwandungen 26', 26a' der Unter- und der Oberschale, es sind dabei aber, wie insbesondere aus den Schrägriß- Darstellungen Fig.2c und 3 c hervorgeht, die Wände 38 der Unterschale 26 im Grundriß betrachtet verschieden von den an die Oberschale 26a angeformten Wänden 38a ausgebildet. Die konkrete Ausgestaltung und Anordnung der Wände 38 und 38a erfolgt so, daß die Wände 38 abschnittsweise versetzt gegenüber den Wänden 38a zu liegen kommen, daß aber gleichzeitig einige Abschnitte der Wände 38 fluchtend zu Abschnitten der Wände 38a liegen. Diese teilweise versetzte und teilweise fluchtende Ausrichtung der Wände 38,38a geht am deutlichsten aus Fig.3c hervor.
Aufgrund dieser Ausgestaltung und Anordnung der Wände 38,38a wird das Innere der Ausblaskammmer 36 zu einem dreidimensionalen Labyrinth. Für die Teilströme der ionisierten Gase ergeben sich eine Reihe von verschiedenen Wegen durch dieses Labyrinth. Auf diesen Wegen werden die Gas-Teilströme gleichzeitig in parallel zur Gehäuse- Mittelebene 39 verlaufenden Ebenen (vgl. den in Fig.2a mit strichpunktierter Linie eingezeichneten Weg 41) und in normal zur Gehäuse-Mittelebene 39 verlaufenden Ebenen (vgl. den in Fig.3b mit strichpunktierter Linie eingezeichneten Weg 42) umgelenkt. Es wird damit insgesamt erreicht, daß die ionisierten Gase die Ausblaskammer 36 entlang dreidimensionaler Wege durchströmen müssen, welche länger sind als mit Stand-der- Technik-gemäßen Wand-Ausführungen erreichbare bloß zweidimensionale Strömungswege. Die Wände 38,38a können im Grundriß betrachtet normal zur Ebene 40 der Ausblasöffiiung 37 ausgerichtet sein, so wie dies auch im bekannten Stand der Technik der Fall ist. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsform ist davon abweichend vorgesehen, die meisten der Wände 38 und 38a schräg zu dieser Ebene 40, d.h. einen spitzen Winkel, wie z.B. 45°, mit dieser Ebene 40 einschließend anzuordnen.
Die Wände 38,38a sind dabei -bis auf nur wenige Ausnahmen- nicht als durchgängig ebene Platten ausgeführt, sondern weisen einzelne Abschnitte auf, die rechte oder stumpfe Winkel miteinander einschließend angeordnet sind. Die meisten dieser Wand-Abschnitte verlaufen dabei in spitzen Winkeln zur Ausblasöffnungs-Ebene 40.
Besondere Funktion haben die benachbart zur Ausblasöffnung 37 angeordneten Wandabschnitte 43 (vgl. Fig.l und Fig.2a): Diese sind an die Breitseitenwände 44 der Ausblaskammer 36 anstoßend angeordnet und schließen mit diesen Breitseitenwänden 44 jeweils spitze Winkel ein, die sich in Richtung Ausblasöffnung 37 öffnen. Es werden damit Auffangräume 46 gebildet, in welchen sich durch die Ausblasöffnung 37 eintretende Staubpartikeln sammeln und ablagern können.
Die beiden Wandabschnitte 45 erfüllen dieselbe Funktion: Auch sie sind aneinander anstoßend angeordnet und schließen einen rechten Winkel miteinander ein, der sich in Richtung der Ausblasöffnung 37 öffnet. Damit wird auch von diesen beiden Wandabschnitten 45 ein Auffangraum 46 zur Ablagerung von Staubpartikeln gebildet. Anstelle des rechten Winkels könnte auch hier ein spitzer Winkel vorgesehen werden bzw. würde die Funktion der Wandabschnitte 45, einen Auffangraum zu bilden, auch noch dann erreicht werden, wenn diese beiden Wandabschnitte 45 einen stumpfen Winkel miteinander einschließen.

Claims

P A T E N T AN S P R Ü C H E
1. Gehäuse umfassend zwei Halbschalen (26,26a) für ein Schaltgerät, wie insbesondere Leitungsschutzschalter, mit einer Lichtbogenlaufstrecke (30) mit zwei Lichtbogenlaufschienen (2a,32), die sich an Kontaktstücke (7,7') anschließen und zwischen deren Endabschnitten eine einen Stapel von Löschblechen (35) aufweisende Deionkammer (34) angeordnet ist, an welche sich eine mit einer Ausblasöffnung (37) versehene Ausblaskammer (36) anschließt, innerhalb welcher Ausblaskammer (36) an die Unterschale (26) einstückig angeformte Wände (38) sowie an die Oberschale (26a) einstückig angeformte Wände (38a) liegen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wände (38,38a) jeweils bis maximal zur Mittelebene (39) des Gehäuses erstrecken, daß die an die Unterschale (26) angeformten Wände (38) im Grundriß betrachtet verschieden von den an die Oberschale (26a) angeformten Wänden (38a) ausgeführt sind und daß die an die Unterschale (26) angeformten Wände (38) abschnittsweise versetzt gegenüber den an die Oberschale (26a) angeformten Wänden (38 a) und abschnittsweise fluchtend zu diesen an die Oberschale (26a) angeformten Wänden (38 a) angeordnet sind.
2. Gehäuse nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der an die Unterschale (26) angeformten Wände (38) und zumindest einige der an die Oberschale (26a) angeformten Wände (38a) Abschnitte aufweisen, die im Grundriß betrachtet spitze Winkel, beispielsweise 45°, mit der Ebene (40) der Ausblasöffiiung (37) einschließend angeordnet sind.
3. Gehäuse nach Ansprach 1 oder 2, gekennzeichnet durch Wandabschnitte (43), die an Breitseitenwände (44) der Ausblaskammer (36) anstoßend angeordnet sind und einen spitzen, sich in Richtung Ausblasöffnung (37) öffnenden Winkel mit diesen Breitseitenwänden (44) einschließen.
4. Gehäuse nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch Wandabschnitte (45), die aneinander anstoßend angeordnet sind und einen, sich in Richtung Ausblasöffiiung (37) öffnenden Winkel miteinander einschließen.
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