WO2008110236A1 - Lichtbogenlöschblechanordnung - Google Patents

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WO2008110236A1
WO2008110236A1 PCT/EP2008/000896 EP2008000896W WO2008110236A1 WO 2008110236 A1 WO2008110236 A1 WO 2008110236A1 EP 2008000896 W EP2008000896 W EP 2008000896W WO 2008110236 A1 WO2008110236 A1 WO 2008110236A1
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WO
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arc
quenching
coated
uncoated
splitter
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Application number
PCT/EP2008/000896
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thilo Bahlinger
Joachim Becker
Original Assignee
Abb Ag
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Publication date
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Priority to CA002676708A priority patent/CA2676708A1/en
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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
    • H01H9/36—Metal parts
    • H01H9/362—Mounting of plates in arc chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
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    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/08—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H33/10—Metal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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
    • H01H2009/365—Metal parts using U-shaped plates

Definitions

  • the invention relates to an arc-quenching plate assembly according to the preamble of claim 1.
  • Such arc-quenching sheet assembly also called arc splitter stack, is housed in a circuit breaker or a motor protection switch.
  • the arc splitter stack is composed of a plurality of arc extinguishing plates which are identical in terms of outer diameter and dimensions.
  • the sheets are substantially rectangular and made of metal. They have a V - shaped inlet contour, which is open to the arc - generating point.
  • DE 103 12 820 shows a generic arc quenching arrangement for an electrical switch, with mutually parallel quenching plates, which are held by means of a holding device made of insulating material at a distance from each other.
  • Ferromagnetic materials are used as base material for the quenching plates, since the magnetic field which accompanies the arc strives in the vicinity of a ferromagnetic material to pass through the quenching plates which are better magnetically conductive. This creates a suction effect in the direction of the quenching plates. This suction results in addition to a generated by the arc itself magnetic blowing field that the arc moves to the arrangement of the quenching plates and between these is divided into several partial arcs, which take root on the quenching plates.
  • DE 10 2004 036 113 B4 discloses a coated quenching plate, wherein the coating consists of a composite material of at least two constituents.
  • the first component is electrically conductive and has a melting or evaporation point which is not above the melting or evaporation point of the ferromagnetic base material.
  • the second component has a melting or evaporation point which is above the melting or evaporation point of the ferromagnetic base material.
  • a layer of this composite injects less than a layer of a pure metal such as silver or copper.
  • the arc mobility is adversely affected. It is therefore the object of the present invention to provide an optimized with respect to the arc mobility and thermal resistance arc quenching plate assembly.
  • the arc-quencher arrangement is formed from a sequence of first, completely coated on both sides, and second, uncoated, or of a sequence of third, one-sided completely or partially coated and uncoated on the other side erase plates, so that in the stacking direction a sequence of coated and uncoated arc splitter wide sides is formed, wherein the arc extinguishing plates are arranged in the stacking direction one behind the other so that between a coated and the next stacked in the stacking coated arc splitter side are at least two uncoated arc splitter wide sides.
  • the coating of the arc quenching plates is made of an electrically conductive material.
  • the arc-quenching plate assembly comprises an alternating sequence of fully coated and uncoated arc quenching plates on both sides, such that every second arc quenching plate is uncoated.
  • the structure of the arc extinguishing chambers is then such that in the stacking direction, alternately coated on both sides and an uncoated arc splitter are on top of each other.
  • the distance between two adjacent arc extinguishing plates is chosen in the usual order of magnitude, for example between 0.5 mm and 2 mm, preferably between about 0.6 mm and 1 mm.
  • the geometric basic contour of the arc extinguishing plates according to the invention corresponds to that described above, they are therefore substantially rectangular and have a V-shaped inlet contour.
  • a composite material can be used, as described for example in DE 10 2004 036 113 B4.
  • the material of the coating can thus be composite material be at least two constituents, of which the first constituent is electrically conductive, has a melting point which does not exceed the melting point of the ferromagnetic material, and has an evaporation point which is not above the evaporation point of the ferromagnetic material, and the second Constituent has a melting point which is above the melting point of the ferromagnetic material, and an evaporation point which is above the evaporation point of the ferromagnetic material.
  • the composite itself is electrically conductive. However, the conductivity due to the second component may be lower than that of a high conductivity metal such as the aforementioned silver or copper.
  • the alternate arrangement of coated and uncoated arc splitter sheet broads minimizes the adverse effects of known arc splitter processing capabilities, while maintaining the beneficial effects.
  • the thermal resistance of the arc quenching plates is increased, without the mobility of the arc root points is adversely affected on the arc splitter plates.
  • the arc-quenching sheet arrangement comprises an alternating sequence of partially coated and completely uncoated arc quenching plates on both sides, such that every second arc quenching plate is uncoated.
  • the arc quenching plates are only partially coated on the arc splitter plate broad sides. This saves coating material.
  • the partial coating can be realized in such a way that a strip oriented parallel to the longitudinal or transverse edges of the arc-quenching plate is coated on the arc-quenching sheet broadside, and the remaining part of the arc-quenching sheet broadside remains uncoated
  • the arc-quenching arrangement comprises an alternating sequence of arc-quenching plates wholly or partly coated on one side and uncoated on the other side, such that in the stacking direction of a wholly or partially coated arc-quenching sheet broadside, the wholly or partially coated arc splitter sheet broadside of an adjacent arc quenching plate, and the uncoated arc splitter broadside of an arc extinguishing plate are the uncoated arc splitter broad side of an adjacent arc extinguishing plate in each case opposite.
  • an arc-quenching sheet arrangement according to the invention may also be designed such that in each case a completely or partially coated arc-spreader sheet broadside of an arc-quenching plate and an uncoated arc-spattered sheet broadside of an adjacent arc-quenching plate oppose each other in the stacking direction.
  • the arc-quenching plates can advantageously be held at the desired distance from one another by means of at least one holding device made of insulating material.
  • an emerging at the contact point switching arc is guided by two arc guide rails to the arc splitter plate out so that it is cooled and cleared after running into it.
  • the arc splitter sheet broad sides adjacent to the two arc guide rails can be uncoated. This can be realized in such a way that the two outermost arc-quenching plates of the arc-quenching plate arrangement are uncoated.
  • the arc quenching plates adjacent to the two arc guide rails may also be coated, which may be realized such that the two outermost arc-quenching plates of the arc-quenching plate arrangement are coated.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an arc-quenching arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically a first stacking sequence of completely coated and uncoated arc quenching sheets
  • FIG. 3 shows schematically a second stacking sequence of completely coated and uncoated arc quenching sheets
  • FIG. 4 shows schematically a first stacking sequence of single-side coated arc quenching plates
  • FIG. 5 shows schematically a second stacking sequence of arc-quenching plates coated on one side
  • Figures 6 and 7 variants for a partial coating of an arc extinguishing plate.
  • the arc-quenching plate stack 10 shown there has first arc-quenching plates 11 and second arc-quenching plates 12.
  • the first and second arc quenching plates 11, 12 are elongated rectangular and have in the usual way in its front region a V-shaped cutout 6, which may be referred to as an inlet recess.
  • the individual arc quenching plates 11, 12 have a length L1 and take a distance D1 from each other.
  • the arc quenching plates 11, 12 are kept at a distance from one another by strips 14, 15 made of insulating material, preferably of insulating paper or of plastic, arranged on both sides.
  • each quenching plate 11,12 on its longitudinal edge recesses in which are transverse to the longitudinal extent of the longitudinal edge projecting pins 18,19, 20, wherein on one longitudinal edge two pins 18 and 19 and at the opposite longitudinal edge a pin 20 are formed.
  • every second sheet is rotated 180 °.
  • the first arc quenching plates 11 are completely coated on both sides.
  • the coating consists of a composite material of at least two constituents of which the first constituent is electrically conductive, has a melting point which does not exceed the melting point of the ferromagnetic material, and has an evaporation point not exceeding the vaporization point of the ferromagnetic material Material is, and of which the second component has a melting point, which is above the melting point of the ferromagnetic material, and an evaporation point, which is above the evaporation point of the ferromagnetic material.
  • the second arc quenching plates 12 are uncoated. In the arc quenching plate stack 10, in the stacking direction, therefore, completely coated and uncoated arc quenching plates 11, 12 alternate on both sides.
  • FIG. 2 schematically shows a cross section through an arc splitter stack according to FIG. 1. Identical or equivalent elements are indicated in FIG. 2 by the same reference numerals as in FIG. 1, supplemented by the prefixed number of the figure number. The same applies to the reference numerals for the other figures 3 to 7.
  • FIG. 2 therefore, there is shown an arc splitter stack 210 with 5 arc quenching plates stacked one above another parallel to its broad side, of which first, completely coated, arc quenching plates 211 alternate with uncoated arc quenching plates 212.
  • the coating 23 of the first arc quenching plates 211 is indicated by a reinforced contour line. It extends on both broad sides of the arc quenching plate, and even on the narrow sides.
  • the broad sides 24 of the second arc quenching plates 212 are uncoated.
  • FIG. 2 also shows diagrammatically the interaction of the arc-quenching plate stack 210 with two arc guide rails 21, 22, which lead the arc originating at a contact point of the installation switching device to the arc-quenching plate stack 210.
  • the arc quenching plates adjacent to the arc guide rails 21, 22 are coated.
  • a variant of an arc extinguishing plate arrangement according to the invention is shown in FIG. 3. This differs from the embodiment according to FIG. 2 in that the arc quenching plates 312 adjacent to the arc guide rails 31, 32 are uncoated.
  • the arc-quenching plate stack 310 comprises an alternating sequence of coated and uncoated arc-quenching plates 311, 312.
  • FIGS. 4 and 5 show further variants of arc extinguishing plate arrangements according to the invention in which arc extinguishing plates 411, 412 coated on one side are used.
  • Each arc quenching plate in the arc splitter stack 410 is coated on one broad side by a coating 43, the opposite broad side 44 is uncoated.
  • the arc extinguishing plates are arranged in the stack so that in each case one uncoated broad side of an arc extinguishing plate is opposite a coated broad side of an adjacent arc extinguishing plate at a distance D.
  • the broadside of the first arc guide rail 41 adjacent to the first arc guide rail 41 is coated and the broadside of the second arc runner 42 adjacent to the second arc runner 42 is uncoated.
  • the embodiment according to FIG. 5 differs from that shown in FIG. 4 in that in each case coated and uncoated broad sides of adjacent arc extinguishing plates lie opposite one another.
  • This embodiment has the advantage that the sheet metal strip, from which the quenching plates are punched, is only coated on one side.
  • the mutual arrangement of coated and un coated broadsides results from the 180 ° rotation, which is necessary for the assembly of the side strips 14, 15.
  • arc-quenching sheet assemblies according to the present invention are not limited to those having 5 arc-quenching sheets, but are possible for any desired and required number of arc-quenching sheets.
  • the typically used number of arc quenching plates depends on the switching capacity and the geometric and electrical dimensioning of the switching device. rätes; By way of example, arc-quenching plates are arrangements with 11 and 24 arc-quenching plates.
  • All embodiments of arc extinguishing plate arrangements according to the invention have in common that two uncoated broad sides of another arc quenching plate lie between one coated broad side of one arc quenching plate and the next but one coated broadside of another arc quenching plate in the arc quenching plate stack.
  • the two uncoated broad sides are those of the uncoated arc blanks 212, 312 arranged between two coated arc quenching plates 211, 311.
  • the broadside coated next to the coated broadside belongs to the next but one arc quenching plate in the arc splitter stack. Accordingly, the two intermediate uncoated broadsides are once the uncoated broad side of the respective arc quenching plate itself and the uncoated broadside of the directly adjacent arc quenching plate.
  • a first foot point on a coated broad side of an arc extinguishing plate, and a second foot point on an uncoated broad side of an arc extinguishing plate are located from each partial arc arising between two adjacent arc extinguishing plates.
  • a coated broadside may also be only partially coated.
  • Figures 6 and 7 show schematically in plan view of partially coated arc extinguishing 611, 711 two possible embodiments.
  • a strip 63 is coated parallel to the longitudinal direction of the arc extinguishing plate 611, the remaining part 64 remains uncoated.
  • a strip 73 is coated parallel to the broad side of the arc quenching plate 711, the remaining part 74 remains uncoated.
  • the partial coating of the arc quenching plate 611, 711 is preferably carried out on both sides, ie on both broad sides of an arc quenching plate.

Abstract

Es wird eine Lichtbogenlöschblechanordnung (10, 210, 310, 410, 510) für einen elektrischen Schalter, insbesondere einen Leitungsschutzschalter oder Motorschutzschalter, beschrieben, mit parallel zueinander angeordneten Lichtbogenlöschblechen (11,12; 211, 212) aus ferromagnetischem Material, die wenigstens einseitig wenigstens teilweise mit einem anderen Material beschichtbar sind. Die Lichtbogenlöschblechanordnung (10, 210, 310, 410, 510) ist aus einer Abfolge von ersten, beidseitig ganz oder teilweise beschichteten (11, 211, 311), und zweiten, unbeschichteten (12, 212, 312), oder aus einer Abfolge von dritten, einseitig ganz oder teilweise beschichteten und auf der anderen Seite unbeschichteten Löschblechen (411, 412, 511, 512) gebildet, so dass in Stapelrichtung eine Folge von beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseiten (23,24; 33,34; 43,44; 53,54) entsteht, wobei die Lichtbogenlöschbleche in Stapelrichtung hintereinander so angeordnet sind, dass zwischen einer beschichteten (23) und der in Stapelrichtung übernächsten beschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseite sich wenigstens zwei unbeschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseiten (24) befinden.

Description

Lichtbogenlöschblechanordnung Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöschblechanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Lichtbogenlöschblechanordnung, auch Lichtbogenlöschblechpaket genannt, ist in einem Leitungsschutzschalter oder einem Motorschutzschalter untergebracht. Das Lichtbogenlöschblechpaket setzt sich zusammen aus mehreren Lichtbo- genlöschblechen, die bezüglich der äußeren £orm und Abmessungen identisch ausgebildet sind. Die Bleche sind im wesentlichen rechteckig und bestehen aus Metall. Sie besitzen eine V - förmige Einlaufkontur, die zur Lichtbogen-Entstehungsstelle offen ist.
DE 103 12 820 zeigt eine gattungsgemäße Lichtbogenlöschblechanordnung für einen elektrischen Schalter, mit parallel zueinander angeordneten Löschblechen, die mittels einer Halteeinrichtung aus Isoliermaterial auf Abstand zueinander gehalten sind.
Wenn nun ein Lichtbogen zwischen einem beweglichen Kontaktstück und einem feststehenden Kontaktstück, beispielsweise bei einem Kurzschlussstrom, gezogen wird, so wird er über Lichtbogenleitschienen, die den Löschblech-Stapel beidseitig in Stapelrichtung begrenzen, in das Lichtbogenlöschblechpaket geführt und dort in Teillichtbögen unterteilt, wodurch die Lichtbogenspannung erhöht und der Kurzschlussstrom dadurch begrenzt werden.
Als Grundmaterial für die Löschbleche werden ferromag netische Werkstoffe eingesetzt, da das Magnetfeld, welches den Lichtbogen begleitet, in der Nähe eines ferromagneti- schen Werkstoffes bestrebt ist, durch die magnetisch besser leitenden Löschbleche zu verlaufen. Dadurch entsteht eine Saugwirkung in Richtung der Löschbleche. Diese Saugwirkung führt neben einem vom Lichtbogen selbst erzeugten magnetischen Blasfeld dazu, dass sich der Lichtbogen zu der Anordnung der Löschbleche bewegt und zwischen diesen in mehrere Teillichtbögen aufgeteilt wird, die auf den Löschblechen Fuß fassen.
Um die Lichtbogenlöschung zu beschleunigen und den Lauf der einzelnen Teillichtbögen in dem Lichtbogenlöschblechpaket zu beschleunigen ist verschiedentlich vorge- schlagen worden, die einzelnen Lichtbogenlöschbleche mit speziellen Beschichtungen zu versehen. Dabei werden an die Beschichtung auf den Lichtbogenlöschblechen teils widersprechende Anforderungen gestellt, so dass eine alle Anforderungen gleichermaßen erfüllende Beschichtung bisher noch nicht bekannt ist.
Die DE 32 47 681 zeigt eine Lichtbogenlöschkammer mit einer Lichtbogenlöschblech- anordnung, wobei jedes Lichtbogenlöschblech mit einem gas- oder dampfabgebenden Material beschichtet ist, das unter Einfluß des Lichtbogens verdampft, und dadurch die Lichtbogenlöschung befördert. Jedoch wird das Material dabei verbraucht und die Zahl der durchführbaren Schalthandlungen ist deshialb begrenzt.
Damit es an den Lichtbogenfußpunkten auf den Löschblechen nicht zu einer lokalen Überhitzung der Lichtbogenlöschbleche kommt, strebt man eine hohe Beweglichkeit der Lichtbogenfußpunkte auf den Löschblechen an. Zu diesem Zweck ist es bekannt, Löschbleche galvanisch zu versilbern oder zu verkupfern. Jedoch besteht bei solchen Schichten die Gefahr, dass es unter der Einwirkung des Lichtbogens zu lokalen Aufschmelzungen und zu einem Verspritzen des aufgeschmolzenen Materials und in der Folge zu Kurzschlüssen zwischen einzelnen Lichtbogenlöschblechen kommt.
Die DE 10 2004 036 113 B4 offenbart ein beschichtetes Löschblech, wobei die Beschichtung aus einem Verbundmaterial aus mindestens zwei Bestandteilen besteht. Der erste Bestandteil ist elektrisch leitfähig und hat einen Schmelz- bzw. Verdampfungspunkt, der nicht über dem Schmelz- bzw. Verdampfungspunkt des ferromagnetischen Grundwerkstoffes liegt. Der zweite Bestandteil hat einen Schmelz- bzw. Verdampfungspunkt, der über dem Schmelz- bzw. Verdampfungspunkt des ferromagnetischen Grundwerkstoffes liegt. Somit spritzt eine Schicht aus diesem Verbundmaterial weniger als eine Schicht aus einem reinen Metall wie beispielsweise Silber oder Kupfer. Allerdings wird gegenüber einer Schicht aus einem Metall wie Silber oder Kupfer die Licht- bogenbeweglichkeit negativ beeinflusst. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hinsichtlich der Lichtbogenbeweglichkeit und der thermischen Beständigkeit optimierte Lichtbogenlöschblechanordnung zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine gattungsgemäße Lichtbogenlöschblechanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß also ist die Lichtbogenlöschblechanordnung aus einer Abfolge von ersten, beidseitig ganz oder teilweise beschichteten, und zweiten, unbeschichteten, oder aus einer Abfolge von dritten, einseitig ganz oder teilweise beschichteten und auf der anderen Seite unbeschichteten Löschblechen gebildet, so dass in Stapelrichtung eine Folge von beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseiten entsteht, wobei die Lichtbogenlöschbleche in Stapelrichtung hintereinander so angeordnet sind, dass zwischen einer beschichteten und der in Stapelrichtung übernächsten beschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseite sich wenigstens zwei unbeschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseiten befinden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Beschichtung der Lichtbogenlöschbleche dabei aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Lichtbogenlöschblechanordnung eine wechselnde Abfolge von beidseitig ganz beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen, derart, dass jedes zweite Lichtbogenlöschblech unbeschichtet ist. Der Aufbau der Lichtbogenlöschkammern ist dann so, dass in Stapelrichtung abwechselnd ein beidseitig beschichtetes und ein unbeschichtetes Lichtbogenlöschblech übereinander liegen. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Lichtbogenlöschblechen ist dabei in üblicher Größenordnung gewählt, etwa zwischen 0,5 mm und 2 mm, bevorzugt etwa zwischen 0,6 mm und 1 mm.
Die geometrische Grundkontur der erfindungsgemäßen Lichtbogenlöschbleche entspricht der oben beschriebenen, sie sind demnach im wesentlichen rechteckig und besitzen eine V - förmige Einlaufkontur.
Als Beschichtungsmaterial kann gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform ein Verbundmaterial verwendet werden, wie es beispielsweise in der DE 10 2004 036 113 B4 beschrieben ist. Das Material der Beschichtung kann somit Verbundmaterial aus mindestens zwei Bestandteilen sein, von denen der erste Bestandteil elektrisch leitfähig ist, einen Schmelzpunkt hat, der nicht über dem Schmelzpunkt des ferromag netischen Werkstoffes liegt, und einen Verdampfungspunkt hat, der nicht über dem Verdampfungspunkt des ferromag netischen Werkstoffes liegt, und von denen der zweite Be- standteil einen Schmelzpunkt hat, welcher über dem Schmelzpunkt des ferromagneti- schen Werkstoffes liegt, und einen Verdampfungspunkt, der über dem Verdampfungspunkt des ferromag netischen Werkstoffes liegt. Das Verbundmaterial selbst ist elektrisch leitfähig. Jedoch kann die Leitfähigkeit aufgrund des zweiten Bestandteils geringer sein als bei einem hoch leitfähigen Metall wie das bereits erwähnte Silber oder Kupfer.
Durch die abwechselnde Anordnung von beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseiten werden die nachteiligen Auswirkungen bekannter Lichtbogenlöschblech-Behandlungsmöglichkeiten minimiert, unter Beibehaltung der vorteilhaften Auswirkungen. So ist bei einer erfindungsgemäßen Lichtbogenlöschblechanordnung die thermische Festigkeit der Lichtbogenlöschbleche erhöht, ohne dass die Beweglichkeit der Lichtbogenfußpunkte auf den Lichtbogenlöschblechen nachteilig beeinflusst wird.
In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Lichtbogenlöschblechanordnung eine wechselnde Abfolge von beidseitig teilweise beschichteten und vollständig unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen, derart, dass jedes zweite Lichtbogenlöschblech unbeschichtet ist. Im Unterschied zu der oben genannten, ersten Ausfüh- rungsform sind die Lichtbogenlöschbleche auf den Lichtbogenlöschblechbreitseiten nur noch teilweise beschichtet. Dies spart Beschichtungsmaterial. Die teilweise Beschich- tung kann dabei so realisiert sein, dass auf der Lichtbogenlöschblechbreitseite ein parallel zu den Längs - oder Querkanten des Lichtbogenlöschblechs orientierter Streifen beschichtet ist, und der verbleibende Teil der Lichtbogenlöschblechbreitseite unbe- schichtet bleibt
Gemäß einer anderen sehr vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Lichtbogenlöschblechanordnung eine wechselnde Abfolge von einseitig ganz oder teilweise beschichteten und auf der anderen Seite unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen, derart, dass in Stapelrichtung einer ganz oder teilweise beschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseite die ganz oder teilweise beschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines benachbarten Lichtbogenlöschbleches, und der unbeschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseite eines Lichtbogenlöschbleches die unbeschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines benachbarten Lichtbogenlöschbleches jeweils gegenüber liegen.
Eine erfindungsgemäße Lichtbogenlöschblechanordnung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform auch so gestaltet sein, dass sich jeweils eine ganz oder teilweise be- schichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines Lichtbogenlöschbleches und eine unbeschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines benachbarten Lichtbogenlöschbleches in Stapelrichtung gegenüber liegen.
In einer erfindungsgemäßen Lichtbogenlöschblechanordnung können die Lichtbogenlöschbleche vorteilhafterweise mittels wenigstens einer Halteeinrichtung aus Isolierma- terial im gewünschten Abstand zueinander gehalten sein.
In einer Lichtbogenlöschkammer mit einer der Kontaktstelle eines Schalters zugeordneten erfindungsgemäßen Lichtbogenlöschblechanordnung, wird ein an der Kontaktstelle entstehender Schaltlichtbogen durch zwei Lichtbogen leitschienen zu der Lichtbogenlöschblechanordnung hin geführt, so dass er nach dem Einlaufen darin gekühlt und gelöscht wird.
Dabei können in einer vorteilhaften Ausführungsform die den beiden Lichtbogenleitschienen benachbarten Lichtbogenlöschblechbreitseiten unbeschichtet sein. Das kann so realisiert sein, dass die beiden äußersten Lichtbogenlöschbleche der Lichtbogenlöschblechanordnung unbeschichtet sind.
In einer weiteren Ausführungsform können die den beiden Lichtbogenleitschienen benachbarten Lichtbogenlöschbleche auch beschichtet sein, was es so realisiert sein kann, dass die beiden äußersten Lichtbogenlöschbleche der Lichtbogenlöschblechanordnung beschichtet sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnungen, in denen 5 Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:
Figur 1 : eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lichtbogenlöschblechanordnung,
Figur 2: schematisch eine erste Stapelfolge vollständig beschichteter und unbe- schichteter Lichtbogenlöschbleche,
Figur 3: schematisch eine zweite Stapelfolge vollständig beschichteter und unbeschichteter Lichtbogenlöschbleche,
Figur 4: schematisch eine erste Stapelfolge einseitig beschichteter Lichtbogenlöschbleche,
Figur 5: schematisch eine zweite Stapelfolge einseitig beschichteter Lichtbogenlöschbleche, sowie
Figur 6 und 7: Varianten für eine teilweise Beschichtung eines Lichtbogenlöschbleches.
Es sei zunächst Bezug genommenen auf die Figur 1. Der dort dargestellte Lichtbogenlöschblechstapel 10 weist erste Lichtbogenlöschbleche 11 und zweite Lichtbogenlösch- bleche 12 auf. Die ersten und zweiten Lichtbogenlöschbleche 11 , 12 sind lang gestreckt rechteckig und besitzen in üblicher Weise in ihrem vorderen Bereich einen V-förmigen Ausschnitt 6, der als Einlaufaussparung bezeichnet sein kann. Die einzelnen Lichtbogenlöschbleche 11 ,12 besitzen eine Länge L1 und nehmen einen Abstand D1 voneinander ein. Die Lichtbogenlöschbleche 11 ,12 sind mittels beidseitig angeordneter Strei- fen 14,15 aus isolierendem Material, vorzugsweise aus Isolierpapier oder aus Kunststoff, auf Abstand zueinander gehalten. Dabei weist jedes Löschblech 11,12 an seiner Längskante Aussparungen auf, in denen sich quer zur Längserstreckung der Längskante vorspringende Zapfen 18,19, 20 befinden, wobei an einer Längskante zwei Zapfen 18 und 19 und bei der gegenüberliegenden Längskante ein Zapfen 20 angeformt sind. Bei der Montage des Lichtbogenlöschblechstapels 10 wird jedes zweite Blech um 180° gedreht. Somit wechseln sich bezogen auf eine Längskante Löschbleche mit zwei Zapfen mit Löschblechen mit einem Zapfen ab. Die ersten Lichtbogenlöschbleche 11 sind beidseitig vollständig beschichtet. Die Be- schichtung besteht aus einem Verbundmaterial aus mindestens zwei Bestandteilen, von denen der erste Bestandteil elektrisch leitfähig ist, einen Schmelzpunkt hat, der nicht über dem Schmelzpunkt des ferromagnetischen Werkstoffes liegt, und einen Ver- dampfungspunkt hat, der nicht über dem Verdampfungspunkt des ferromagnetischen Werkstoffes liegt, und von denen der zweite Bestandteil einen Schmelzpunkt hat, welcher über dem Schmelzpunkt des ferromagnetischen Werkstoffes liegt, und einem Verdampfungspunkt, der über dem Verdampfungspunkt des ferromagnetischen Werkstoffes liegt.
Die zweiten Lichtbogenlöschbleche 12 sind unbeschichtet. In dem Lichtbogenlöschblechstapel 10 wechseln sich also in Stapelrichtung beidseitig vollständig beschichtete und unbeschichtete Lichtbogenlöschbleche 11 ,12 ab.
Die Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Lichtbogenlöschblechpaket gemäß der Figur 1. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in der Figur 2 mit den- selben Bezugsziffern wie in der Figur 1 , ergänzt um die vorangestellte Ziffer der Figurennummer, bezeichnet. Dasselbe gilt bezüglich der Bezugsziffern auch für die weiteren Figuren 3 bis 7.
In der Figur 2 ist also ein Lichtbogenlöschblechpaket 210 mit 5 parallel zu ihrer Breitseite übereinander gestapelten Lichtbogenlöschblechen gezeigt, von denen erste, beid- seitig ganz beschichtete Lichtbogenlöschbleche 211 sich mit unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen 212 abwechseln. Die Beschichtung 23 der ersten Lichtbogenlöschbleche 211 ist durch eine verstärkte Konturlinie angedeutet. Sie erstreckt sich auf beiden Breitseiten des Lichtbogenlöschbleches, und auch noch auf den Schmalseiten. Die Breitseiten 24 der zweiten Lichtbogenlöschbleche 212 sind dagegen unbeschichtet.
Die Figur 2 zeigt auch schematisch das Zusammenwirken des Lichtbogenlöschblechstapels 210 mit zwei Lichtbogenleitschienen 21 ,22, die den an einer Kontaktstelle des Installationsschaltgerätes entstehenden Lichtbogen zu dem Lichtbogenlöschblechstapel 210 hin führen. In der in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform sind die den Lichtbogenleitschienen 21 ,22 benachbarten Lichtbogenlöschbleche beschichtet. Eine Variante einer erfindungsgemäßen Lichtbogenlöschblechanordnung zeigt in die Figur 3. diese unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Figur 2 dadurch, dass die den Lichtbogenleitschienen 31 ,32 benachbarten Lichtbogenlöschbleche 312 unbeschichtet sind. Doch auch in der Ausführungsform gemäß der Figur 3 umfasst der Lichtbogenlöschblechstapel 310 eine wechselnde Abfolge von beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen 311 , 312.
Die Figuren 4 und 5 zeigen weitere Varianten für erfindungsgemäße Lichtbogenlöschblechanordnungen, bei denen einseitig beschichtete Lichtbogenlöschbleche 411 , 412 eingesetzt werden. Jedes Lichtbogenlöschblech in dem Lichtbogenlöschblechstapel 410 ist an einer Breitseite durch eine Beschichtung 43 beschichtet, die gegenüberliegende Breitseite 44 ist unbeschichtet. Die Lichtbogenlöschbleche sind in den Stapel so angeordnet, dass jeweils einer unbeschichteten Breitseite eines Lichtbogenlöschbleches eine beschichtete Breitseite eines benachbarten Lichtbogenlöschbleches im Abstand D gegenüberliegt. Dadurch ergibt es sich, dass die der ersten Lichtbogenleit- schiene 41 benachbarte Breitseite des der ersten Lichtbogenleitschienen 41 benachbarten Lichtbogenlöschbleches beschichtet, und die der zweiten Lichtbogenleitschiene 42 benachbarte Breitseite des der zweiten Lichtbogenleitschiene 42 benachbarten Lichtbogenlöschbleches unbeschichtet ist.
Die Ausführungsform gemäß der Figur 5 unterscheidet sich von der in der Figur 4 ge- zeigten dadurch, dass sich jeweils beschichtete und unbeschichtete Breitseiten benachbarter Lichtbogen löschbleche gegenüberliegen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Blechstreifen, aus dem die Löschbleche gestanzt werden, nur einseitig beschichtet ist. Die wechselseitige Anordnung aus beschichteten und un beschichteten Breitseiten ergibt sich aus der 180°-Drehung, die für die Montage der Seitenstreifen 14, 15 notwendig ist.
Selbstverständlich sind die Ausführungsformen für erfindungsgemäße Lichtbogenlöschblechanordnungen nicht auf solche mit 5 Lichtbogenlöschblechen begrenzt, sondern für jede gewünschte und erforderliche Anzahl von Lichtbogenlöschblechen möglich. Die typischerweise eingesetzte Anzahl von Lichtbogenlöschblechen richtet sich nach der Schaltleistung und der geometrischen und elektrischen Dimensionierung des Schaltge- rätes; beispielhaft seien Lichtbogenlöschbleche Anordnungen mit 11 und 24 Lichtbogenlöschblechen genannt.
Allen Ausführungsformen für erfindungsgemäße Lichtbogenlöschblechanordnungen ist gemeinsam, dass zwischen einer beschichteten Breitseite eines Lichtbogenlöschble- ches und der übernächsten beschichteten Breitseite eines anderen Lichtbogenlöschbleches in dem Lichtbogenlöschblechstapel zwei un beschichteten Breitseiten eines anderen Lichtbogenlöschbleches liegen. In den Ausführungsformen gemäß der Figuren 2 und 3 sind die beiden unbeschichteten Breitseiten diejenigen des zwischen zwei beschichteten Lichtbogenlöschblechen 211 , 311 angeordneten unbeschichteten Lichtbo- genlöschbleches 212, 312.
In der Ausführungsform gemäß der Figuren 4 und 5 gehört die bezogen auf eine beschichtete Breitseite übernächste beschichtete Breitseite zu dem übernächsten Lichtbogenlöschblech im Lichtbogenlöschblechstapel. Dementsprechend sind die beiden dazwischenliegenden unbeschichteten Breitseiten einmal die unbeschichtete Breitseite des jeweiligen Lichtbogenlöschbleches selbst und die unbeschichtete Breitseite des direkt benachbarten Lichtbogenlöschbleches.
Als Folge der erfindungsgemäßen Abfolge von beschichteten und unbeschichteten Breitseiten der Lichtbogenlöschbleche befindet sich von jedem Teillichtbogen, der zwischen zwei benachbarten Lichtbogenlöschblechen entsteht, ein erster Fußpunkt auf einer beschichteten Breitseite eines Lichtbogenlöschbleches, und ein zweiter Fußpunkt auf einer unbeschichteten Breitseite eines Lichtbogenlöschbleches. Dadurch wird erreicht, dass sowohl eine hohe Lichtbogenbeweglichkeit erhalten bleibt, wodurch die thermische Belastung der Lichtbogenlöschbleche reduziert wird, als auch ein Verspritzen von Material auf der Oberfläche der Lichtbogenlöschbleche mit der daraus entste- henden Gefahr der Kurzschlussbildung zwischen benachbarten Lichtbogenlöschblechen minimiert wird.
Alternativ zu der vollständigen Beschichtung einer Breitseite eines Lichtbogenlöschbleches kann eine beschichtete Breitseite auch nur teilweise beschichtet sein. Die Figuren 6 und 7 zeigen schematisch in Aufsicht auf teilweise beschichtete Lichtbogenlöschble- che 611 , 711 zwei mögliche Ausführungsformen. In der Figur 6 ist ein Streifen 63 parallel zur Längserstreckungsrichtung des Lichtbogenlöschbleches 611 beschichtet, der verbleibende Teil 64 bleibt unbeschichtet. In der Ausführungsform nach Figur 7 ist ein Streifen 73 parallel zur Breitseite des Lichtbogenlöschbleches 711 beschichtet, der verbleibende Teil 74 bleibt unbeschichtet. Die teilweise Beschichtung des Lichtbogenlöschbleches 611 , 711 erfolgt dabei bevorzugt beidseitig, also auf beiden Breitseiten eines Lichtbogenlöschbleches.

Claims

Patentansprüche
1. Lichtbogenlöschblechanordnung (10, 210, 310, 410, 510) für einen elektrischen Schalter, insbesondere einen Leitungsschutzschalter oder Motorschutzschalter, mit parallel zueinander angeordneten Lichtbogenlöschblechen (11 ,12; 211 , 212) aus ferromag netischem Material, die wenigstens einseitig wenigstens teilweise mit einem anderen Material beschichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöschblechanordnung (10, 210, 310, 410, 510) aus einer Abfolge von ersten, beidseitig ganz oder teilweise beschichteten (11 , 211 , 311), und zweiten, unbeschichteten (12, 212, 312), oder aus einer Abfolge von dritten, einseitig ganz oder teilweise beschichteten und auf der anderen Seite unbeschichteten Löschblechen (411 , 412, 511 , 512) gebildet ist, so dass in Stapelrichtung eine Folge von beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseiten (23,24; 33,34; 43,44; 53,54) entsteht, wobei die Lichtbogenlöschbleche in Stapelrichtung hintereinander so angeordnet sind, dass zwi- sehen einer beschichteten(23) und der in Stapelrichtung übernächsten beschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseite sich wenigstens zwei un beschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseiten (24) befinden.
2. Lichtbogenlöschblechanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Lichtbogenlöschblechanordnung eine wechselnde Abfolge von beidseitig ganz beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen umfasst, derart, dass jedes zweite Lichtbogenlöschblech unbeschichtet ist.
3. Lichtbogenlöschblechanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Lichtbogenlöschblechanordnung (10, 210, 310, 410, 510) eine wechselnde Abfolge von beidseitig teilweise beschichteten (611 , 711) und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen umfasst, derart, dass jedes zweite Lichtbogenlöschblech unbeschichtet ist.
4. Lichtbogenlöschblechanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Lichtbogenlöschblechanordnung (10, 210, 310, 410, 510) eine wechselnde Abfolge von einseitig ganz beschichteten und auf der anderen Seite unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen (511 , 512) umfasst, derart, dass in Stapelrichtung einer beschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseite (53) die beschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines benachbarten Lichtbogenlöschbleches, und der unbeschichteten Lichtbogenlöschblechbreitseite (54) eines Lichtbogenlöschbleches die unbeschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines benachbarten Lichtbogenlöschbleches jeweils gegenüber liegen.
5. Lichtbogenlöschblechanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Lichtbogenlöschblechanordnung eine wechselnde Abfolge von einseitig ganz beschichteten und auf der anderen Seite un beschichteten Lichtbogenlöschblechen umfasst (411 ,412), derart, dass sich jeweils eine beschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines Lichtbogenlöschbleches (43) und eine unbeschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite (44) eines benachbarten Lichtbogenlöschbleches in Stapelrichtung gegenüber liegen.
6. Lichtbogenlöschblechanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Lichtbogenlöschblechanordnung eine wechselnde Abfolge von einseitig teilweise beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen umfasst, derart, dass sich teilweise beschichtete und unbeschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseiten jeweils gegenüber Ne- gen.
7. Lichtbogenlöschblechanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Lichtbogenlöschblechanordnung eine wechselnde Abfolge von einseitig teilweise beschichteten und unbeschichteten Lichtbogenlöschblechen umfasst, derart, dass sich jeweils eine teilweise beschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines Lichtbogenlöschbleches und eine unbeschichtete Lichtbogenlöschblechbreitseite eines benachbarten Lichtbogenlöschbleches gegenüber liegen.
8. Lichtbogenlöschblechanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Beschichtung der Lichtbogenlöschbleche aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgeführt ist.
9. Lichtbogenlöschblechanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei bei teilweiser Beschichtung ein parallel zu den Längs- oder Breitseiten des Lichtbogenlöschblechs orientierter Streifen (63) der Lichtbogenlöschblechbreitseite beschichtet ist.
10. Lichtbogenlöschblechanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöschbleche jeweils eine etwa V - förmige Aussparung (6) aufweisen.
11. Uehtbogenlöscfoblechanordrtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Uchtbogenlöschbleche mittels wenigstens einer Halte- eiπrichtυng (14,15) aus Isolβermaterial auf Abstand zueinander gehalten sind.
12 ' Lichtbcgenlöschblechänordnung nach einem der vorigen Ansprache, da- durch gekennzeichnet, dass das Material der Beschichtung ein Verbundmatehai aus mindestens zwei Bestandteilen ist, von denen der erste Bestandteil elektrisch leitfähig ist, einen Schmelzpunkt hat der nicht über dem Schmelzpunkt des ferromagnetlschen Werkstoffes liegt, und einen Verdampfungspunkt hat, der nicht über dem Verdamp- fungspunkt des ferromagnetischen Werkstoffes liegt, und von denen der zweite Be- standteil einen Schmelzpunkt hat, welcher über dem Schmelzpunkt des ferromagnetischen Werkstoffes liegt, und einem Verdampfungspunkt, der Ober dem Verdampfungspunkt des ferromagnetischen Werkstoffes liegt.
13. Lichtbogenlöschkammer mit einer der Kontaktstelle eines Schalters zugeordneten Lichtbogenlöschblechanordnung gemäß einem der vorigen Ansprüche, in die sin an äer Kontaktstelle entstehender Schaltllchtbcgen. geführt durch zwei ücht- bogenleitschienen (21,22; 31,32; 41,42; 51,52) einkauft, darin gekühlt und gelöscht wird".
14. Uchtbogenlöβchkammer nach Anspruch 13, umfassend eine Lichtbogen- Jöschblechanordnung nach Anspruch 2. wobei die den beiden Uchtbogenleitschieπen (31, 32) benachbarten Lichtbogenlöschbleche unbeschichtet sind.
15. Lichtbogenlöschkammer nach Anspruch 13, umfassend eine Üchtbogen- Qöschblechanordnung nach Anspruch 2, wobei die den beiden Uchtbogenleitschieπen (21. 22) benachbarten Lichtbogenloschbleche beschichtet sind.
18. Instailationsschaltgerat mit einer Lichtbogenloschkammer und einer Lichtbo- genlβschblechanordnung gemäß einem der vorigen Ansprüche.
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