DD297532A5 - SELF-SWITCH, IN PARTICULAR CIRCUIT PROTECTION SWITCH - Google Patents

Abstract

Derartige Schalter sind innerhalb ihres Isolierstoffgehaeuses mit einer Loeschkammer versehen, die in den eigentlichen, meist mit einem Loeschblechstapel ausgefuellten Lichtbogenloeschbereich und in einen davor befindlichen trichterfoermigen Vorkammerraum mit der Kontaktanordnung aufgeteilt ist. Ziel der Erfindung ist es, diesen Vorkammerraum so zu gestalten, dasz der Schaltlichtbogen beim Ablaufen von der Kontaktstelle einen besonders niedrigen Stroemungswiderstand mit verbesserter Lichtbogenfuehrung vorfindet und die Loeschkammer insgesamt im Aufbau vereinfacht ist. Im Vorkammerraum (3 c) sind an den inneren Seitenflaechen (3 a) zwei in OEffnungsebene des schwenkbaren Kontakthebels (5 b) vorstehende Stege (3 d, 3 e) angeformt, die von der Kontaktanordnung (5) eng anliegend entlang von Lichtbogenlaufschienen (5 a, 6, 7) bis zum Loeschblechstapel (4) angeordnet sind. Zwischen den Stegen (3 d, 3 e) sind auszerdem mehrere vom Grund der Seitenflaechen (3 a) aufsteigende Saeulen (3 f) etwa gleichmaeszig verteilt angeordnet, die im Zusammenwirken mit den Stegen (3 d, 3 e) eine enge seitliche Fuehrung des Schaltlichtbogens (9) bewirken. Der vor dem wandernden Lichtbogen (9) entstehende Gasdruck kann sich in den Stroemungskanaelen (8) zwischen den Saeulen (3 f) entspannen. Die erfindungsgemaesze Ausgestaltung des Vorkammerraumes ist besonders fuer die Loeschkammer von Leitungsschutzschaltern in Schmalbauweise vorgesehen. Fig. 3{Schalter; Leitungsschutzschalter; Lichtbogenloeschung}Such switches are provided within their Isolierstoffgehaeuses with a Loeschkammer, which is divided into the actual, usually filled with a Loeschblechstapel arc blast area and in front of it funnel-shaped pre-chamber space with the contact arrangement. The aim of the invention is to make this pre-chamber space so that the switching arc when running from the contact point finds a particularly low Stroemungswiderstand with improved Lichtbogenfuehrung and the Loeschkammer is simplified overall in construction. In the antechamber space (3 c), two webs (3 d, 3 e) projecting in the opening plane of the pivotable contact lever (5 b) are integrally formed on the inner side surfaces (3 a), which are arranged closely adjacent to the contact arrangement (5) along arc runners (5 a, 6, 7) to the Loeschblechstapel (4) are arranged. Between the webs (3 d, 3 e), moreover, several columns (3 f) ascending from the bottom of the side surfaces (3 a) are distributed approximately evenly, which, in cooperation with the webs (3 d, 3 e), forms a narrow lateral guide Switching arc (9) effect. The gas pressure generated before the traveling arc (9) can relax in the flow channels (8) between the columns (3 f). The erfindungsgemäaesze embodiment of the pre-chamber space is particularly provided for the Loeschkammer of miniature circuit breakers in narrow construction. Fig. 3 {switch; Circuit breakers; Lichtbogenloeschung}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Die Erfindung betrifft einen Selbstschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere einen Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise.The invention relates to a self-switch according to the preamble of patent claim 1, in particular a circuit breaker in narrow construction.

Derartige Schalter mit besonders gestalteten Löschkammern sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Beispielsweise sei auf die Gegenstände der DE-PS 1185269 sowie DE-PS 1185274 verwiesen. Die vorbekannten Schalter enthalten innerhalb ihres Isolierstoffgehäuse3 eine der Kontaktstelle zugeordnete Lichtbogenkammer mit Löschblechen, um den bei einer Kurzschlußabschaltung entstehenden Schaltlichtbogen wirkungsvoll zu löschen.Such switches with specially designed extinguishing chambers are known in a variety of designs. For example, reference is made to the articles of DE-PS 1185269 and DE-PS 1185274. The prior art switch contained within their Isolierstoffgehäuse3 one of the contact point associated arc chamber with quenching plates to effectively delete the resultant in a short circuit switching arc.

Weiterentwicklungen dieser Kammergrundformen sind z.B. in der DE 2716619B1, DE 3337562A1, EP 0123090B1, EP 0158124 A2 und EP 0251160A2 beschrieben. All diesen Löscheinrichtungen ist gemeinsam, daß sie mehrere auf Abstand nebeneinander angeordnete Löschbleche und zwei quer davordie Kontaktanordnung flankierende Isolierstoffplatten im sogenannten Vorkammerbereich aufweisen. Die meist aus Keramik oder auch einem Kunststoff bestehenden Isolierstoffplatten sind jeweils mit Abstand zu den Gehäuseaußenwänden angeordnet. Dadurch ist eino Umströmung der Platten durch Lichtbogengase bzw. ein Druckausgleich möglich.Further developments of these basic chamber forms are e.g. in DE 2716619B1, DE 3337562A1, EP 0123090B1, EP 0158124 A2 and EP 0251160A2. All these extinguishing devices have in common that they have a plurality of spaced next to each other quenching plates and two transverse davordie contact arrangement flanking insulating in the so-called prechamber region. The most of ceramic or a plastic existing Isolierstoffplatten are each arranged at a distance from the housing outer walls. As a result, a flow around the plates by arc gases or a pressure equalization is possible.

Von Nachteil bei diesen Löscheinrichtungen sind die beiden zusätzlichen Isolierstoffplatten, die außer den Teilekosten auch einen entsprechenden Montageaufwand erfordern. Zudem besteht erhebliche Bruchgefahr, wenn Keramikplatten beim Verschließen der Gehäuseteile nicht exakt eingelegt sind oder verrutschen. Funktionsstörungen des Schalters durch im Gehäuse herumfliegende Bruchstücke der Isolierstoffplanen können daher leicht die Folge sein.The disadvantage of these extinguishing devices are the two additional insulating panels, which require in addition to the parts costs and a corresponding assembly costs. In addition, there is a considerable risk of breakage if ceramic plates are not inserted exactly when closing the housing parts or slip. Malfunction of the switch by flying around in the housing fragments of Isolierstoffplanen can therefore be easily the result.

Um die Isolierstoffplatten einzusparen, ist es bereits aus der FR 2575861B1 bekannt, einen Leitungsschutzschalter mit integrierten Lichtbogenföhrungsmitteln im Vorkammerbereich zu versehen. Diese bestehen aus gegenüberliegend angeformten Rippenreihen an den Gehäuseinnenwänden der Lichtbogenkammer. Zwischen den Rippenreihen, die eine baumartige Struktur aufweisen oder auch als einzelne gerade Wände ausgebildet sein können, verbleibt ein zentraler Kanal. Je nach Formgebung der Rippen s*"d ^iese von Nuten oder Kerben umgeben, die ihre's<*its eine entionisierte kalte Gasreserve beinhalten und bei einer Abschaltung eine Gasrückführung in Richtung der Kontaktzone gewährleisten sollen. Die etwa mittig im Vorkammerbereich freistehend angeordneten Rippenreihen verbreitern lediglich den Kriechweg zwischen den Kontakten, ohne daß es zu einer gezielten Führung des Schaltlichtbogens und auch der Lichtbogengase kommt. Dabei sind Form und Lage der Nuten im wesentlichen darauf abgestimmt, daß eine gleichmäßige Dicke der Rippen eingehalten wird, um Lunker sowie Unebenheiten der Gehäuseteile auszuschließen. Formgestalterische sowie preßtechnische Maßnahmen stehen also bei der Ausbildung der Rippenreihen dieses Schalters im Vordergrund. Eine optimierte Gasrückführung sowie ein schneller Ablauf des Schaltlichtbogens vor der Kontaktstelle in die Löschbleche sind hingegen bei einer derartigen Löschkammer nicht gewährleistet.In order to save the Isolierstoffplatten, it is already known from FR 2575861B1 to provide a circuit breaker with integrated Lichtbogenföhrungsmitteln in Vorkammerbereich. These consist of oppositely formed rows of ribs on the housing inner walls of the arc chamber. Between the rows of ribs, which have a tree-like structure or can also be formed as individual straight walls, a central channel remains. Depending on the shape of the ribs, they are surrounded by grooves or notches which contain a deionized cold gas reserve and should ensure a gas return in the direction of the contact zone in the event of a shutdown The rib rows arranged approximately centrally in the antechamber area merely widen the rib rows The creeping path between the contacts, without there being a targeted guidance of the switching arc and also the arc gases.Here, the shape and position of the grooves are substantially matched to the fact that a uniform thickness of the ribs is maintained in order to exclude voids and unevenness of the housing parts. In the design of the rows of ribs of this switch, the focus is therefore on shape-shaping and pressing measures. Optimized gas recirculation and a rapid expiry of the switching arc in front of the contact point in the quenching plates, however, are not guaranteed in such a quenching chamber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Selbstschalter der vorgenannten Art die Löschkammer innerhalb ihres Vorkammerbereiches zu vereinfachen, und eine verbesserte Lichtbogenführung zu schaffen sowie einen besonders niedrigen Strömungswiderstand im Vorkammerraum herbeizuführen, so daß ein schneller und sicherer Ablauf des Schaltlichtbogens von der Kontaktstelle in den Löschblechstapel sichergestellt ist.The invention has for its object to simplify the extinguishing chamber within its Vorkammerbereiches at an auto switch of the aforementioned type, and to provide an improved arc guide and bring about a particularly low flow resistance in Vorkammerraum, so that a faster and safer flow of the arc from the contact point in the Löschblechstapel is ensured.

Diese Aufgabe wird durch einen Selbstschalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche. Die erfindungsgemäßo Ausgestaltung der Löschkammer ist insofern vorteilhaft, als der Schaltlichtbogen vom magnetischen Feld der Lichtbogenlaufschienen angetrieben zwischen vorstehenden Oberseiten dort dicht anliegender Stege sowie von Stirnflächen mehrerer im Vorkammerraum verteilt angeordneter Säulen bzw. Zapfen seitlich eng begrenzt wird und in einem schmalen Spalt ebläuft. Damit entsteht neben einer besseren Lichtbogenfüh.ung eine hohe Lichtbogenbeschleunigung bei geringem Gasdruck. Zugleich wird die Antriebswirkung des gasabgebenden Materials der Stege und Säulen gezielt genutzt, um einen zusätzlichen Antrieb auf den Lichtbogen auszuüben. Bei geschlossenen SeitenDlatten ist diese Wirkung hingegen meist schon zu stark. Ferner kann sich der vor dem wandernden Lichtbogen entstehende Gasdruck in den Freiräumen zwischen den Säulen entspannen, so daß der Schaltlichtbogen nur einen geringen Strömungswiderstand in Richtung der Löschbleche vorfindet und somit schnell und sicher von der Kontaktstelle ablaufen kann. Bei der Lichtbogenwanderung wird durch Rückströmung der Gase zwischen den Säulen eine eventuell hemmende Druckdifferenz vor und hinter dem Lichtbogen wirksam ausgeglichen. Dieser Druckausgleich sorgt zugleich für eine gute Entionisierung des neuzündungsgefährdeten Bereiches an der Kontaktstelle hinter dem Lichtbogen. Des weiteren vergrößern die stegartigen Abdichtungswände die Kriechwege an der Kontaktstelle. Da die Stegkanten nur geringfügig durch den Lichtbogen belastet werden, ergibt sich auch bei geöffneten Kontakten eine hohe Isolationsfestigkeit. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht zusätzlich darin, daß sich die hohe Lichtbogengeschwindigkeit und der geringe Gasdruck im Vorkammerraum nebst den vorbeschriebenen Wirkungen durch unmittelbare Anformung der Säulen und auch der Abdichtungswände bei der Herstellung der Gehäuseteile aus einem Duroplast oder Thermoplast und damit kostenneufal erzielen assen. Durch Wegfall der beiden bisher meist üblichen IsolierstoffplaUen im Vorkammerbereich ergibt sich so insgesamt eine erhebliche Kostenersparnis. Anhand der Zeichnung ist die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.This object is achieved by a self-switch with the characterizing features of claim 1. Further developments and advantageous embodiments of the invention are subject matters of the dependent claims. The erfindungsgemäo configuration of the quenching chamber is advantageous in that the switching arc driven by the magnetic field of the arc runners between projecting upper sides there tight abutting ridges as well as end faces of several arranged in Vorkammerraum arranged pillars or pins is laterally narrow and runs in a narrow gap. This results in a better arc detection in addition to a high arc acceleration at low gas pressure. At the same time, the driving effect of the gas-emitting material of the webs and columns is specifically used to exert an additional drive on the arc. By contrast, with closed side slats, this effect is usually already too strong. Furthermore, the gas pressure arising before the traveling arc can relax in the free spaces between the columns, so that the switching arc finds only a small flow resistance in the direction of the quenching plates and thus can run off the contact point quickly and safely. During the arc migration, a backward flow of the gases between the columns effectively compensates for any inhibiting pressure difference in front of and behind the arc. This pressure equalization also ensures good deionization of the re-ignition-prone area at the contact point behind the arc. Furthermore, the web-like sealing walls increase the creepage distances at the contact point. Since the web edges are only slightly loaded by the arc, resulting in a high insulation resistance even with open contacts. A particular advantage of the invention is additionally that the high arc speed and the low gas pressure in the pre-chamber space together with the effects described above by direct Anformung the columns and the sealing walls in the manufacture of the housing parts of a thermoset or thermoplastic and thus costenufal achieve assen. By eliminating the two previously usual IsolierstoffplaUen in Vorkammerbereich results in a total cost savings. Reference to the drawing, the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Fig. 1: zeigt vereinfacht einen Leitungsschutzschalter mit im Bereich der Löschkammer geöffneter oberer Gehäuseschale,1 shows a simplified circuit breaker with open in the region of the extinguishing chamber upper housing shell,

während inwhile in

Fig. 2: ein Schnitt durch die Löschkammer gemäß Linie H-Il der Fig. 1 wiedergegeben ist. In Fig. 3: ist in einer perspektivischen Ansicht der erfindungswesentliche Löschkammerbereich einer Gehäusehalbschale gezeigt,Fig. 2: a section through the quenching chamber according to line H-II of Fig. 1 is shown. 3 shows a perspective view of the extinguishing chamber area of a housing half-shell essential to the invention, FIG.

während Fig. 4: in einer schematisierten Explosivdarstellung die Innenkonturen der beiden voneinander getrennten Gehäusehalbschalenim Bereich der Löschkammer zeigt.while Fig. 4: shows a schematic exploded view of the inner contours of the two separate housing halves in the region of the quenching chamber.

Der Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise hat ein aus zwei Gehaust schalen (1 a, 1 b) zusammengesetztes Gehäuse (1), das im oberen Teil einen lediglich angedeuteten Schalt- und Auslösemechanismus (2) aufnimmt. Im darunter befindlichen Sockelbereich ist das aus duroplastischer oder thermoplastischer Formmasse hergestellte Gehäuse (1) überwiegend als Löschkammer (3) ausgebildet, die größtenteils mit einem parallel zur Bodenfläche (1 c) des Schalters angeordneten Löschblechslapel (4) ausgefüllt ist. Die Tiefe der Löschkammer zwischen ihren beiden inneren Seitenflächen (3 a, 3 b) ist dabei ausgehend von der standardisierten Schalterbreite durch Gehäuseaußenwände (1 a', 1 b') in herstellungstechnisch üblicher Wanddicke vorbestimmt.The miniature circuit breaker in narrow construction has a two housing shells (1 a, 1 b) composite housing (1) which receives in the upper part of a merely indicated switching and release mechanism (2). In the base area located below the housing (1) made of thermosetting or thermoplastic molding composition is mainly formed as a quenching chamber (3), which is mostly filled with a parallel to the bottom surface (1 c) of the switch arranged quenching plate (4). The depth of the quenching chamber between its two inner side surfaces (3 a, 3 b) is predetermined, starting from the standardized switch width by housing outer walls (1 a ', 1 b') in manufacturing standard wall thickness.

Der in die Löschkammer eingelegte, mit seinen linksseitigen schmalen Stirnflächen an einer mit Ausblasöffnungen versehenen Gehäusewand (1 d) anliegende Löschblechstapel (4) ist jeweils auf seiner oberen und unteren Längsseite durch Lichtbogenlaufschienen (6) bzw. (7) begrenzt, die ihrerseits in den Bereich einer im Vorkammerraum (3c) der Löschkammer befindlichen Kontaktanordnung (5) gerichtet sind. Mit beispielsweise neun nebeneinander auf Abstand angeordneten Löschblechen (4 a) aus ferromagnetischem Werkstoff füllt der Löschblechstapel zwischen beiden inneren Seitenflächen (3 a, 3 b) den kastenförmigen Teil der Löschkammer seitlich des Vorkammerraumes (3c) völlig aus und ist dort in nicht näher dargestellter Weise unverrückbar gehalten.The inserted into the quenching chamber, with its left narrow faces on a housing wall (1 d) provided with blowout stacks (4) is limited in each case on its upper and lower longitudinal side by arc runners (6) or (7), which in turn in the Area of a pre-chamber space (3c) of the quenching chamber located contact assembly (5) are directed. With, for example, nine juxtaposed at a distance quenching plates (4 a) made of ferromagnetic material of the quenching plate stack between two inner side surfaces (3 a, 3 b) the box-shaped part of the quenching chamber side of the pre-chamber space (3 c) completely out and there is not shown in detail kept immovable.

Die am rechten oberen Rand der Löschkammer im etwa trichterförmigen Vorkammerraum (3c) angeordnete Kontaktstelle mit Einfachunterbrechung besteht aus einem Festkontaktstück (5a), welches über Stromführungsteile (10a) und eine Auslösespule (10) mit einer Ausgangsklemme (11) verbunden ist, und einem um eine gehäusefeste Achse schwenkbaren Kontakthebel (5 b). Dieser steht über bewegliche Leitungen (12 a, 12 b) unter Einbindung eines thermischen Auslösers (12) mit einer Eingangsklemme (13) in Verbindung und schwenkt bei einem Abschaltvorgang im Gegenuhrzeigersinn. Festkontaktstück (5a) und Kontakthebel (5b) bilden an der eigentlichen Kontaktberührungsstelle zusammen mit ihren Stromzuleitungen eine etwa U-förmige Stromschleife, die senkrecht zur Richtung der Löschbleche (4a) orientiert ist. Die einzelnen Löschbleche haben an ihrer dem Vorkammerraum (3c) zugekehrten Stirnseite einen den Lichtbogeneinlauf verbessernden, etwa V-förmigen Einschnitt (4 b) und decken mit der so gebildeten Stirnkontur den gesamten offenen Querschnitt des zu den übrigen Gehäusebereichen überwiegend durch Wandteile (1 e) umschlossenen Vorkammerraumes ab. Lediglich eine für d<e Schwenkbewegung des Kontakthebels (5b) erforderliche Ausnehmung ist in den Wandteilen (1 e) ausgespart, so daß der Vorkammerraum (3c) in Verbindung mit den Lichtbogenleitschienen (6,7) zum Schalt- und Auslösemechanismus hin nahezu druckdicht ausgebildet ist.The contact point with single interruption arranged at the upper right edge of the quenching chamber in the approximately funnel-shaped pre-chamber space (3c) consists of a fixed contact piece (5a) which is connected via current-carrying parts (10a) and a trip coil (10) to an output terminal (11) and one a housing-fixed axis pivotable contact lever (5 b). This communicates via movable lines (12 a, 12 b) with the involvement of a thermal release (12) with an input terminal (13) in connection and pivots in a turn-off counterclockwise. Fixed contact piece (5a) and contact lever (5b) form at the actual contact contact point together with their power supply lines an approximately U-shaped current loop, which is oriented perpendicular to the direction of the quenching plates (4a). The individual quenching plates have at their the Vorkammerraum (3c) facing the end of the arc inlet improving, approximately V-shaped notch (4 b) and cover with the end contour thus formed the entire open cross-section of the remaining housing areas predominantly by wall parts (1 e) enclosed pre-chamber space. Only one recess required for the pivotal movement of the contact lever (5b) is recessed in the wall parts (1e), so that the pre-chamber space (3c), in connection with the arc guide rails (6, 7), forms almost pressure-tight to the switching and triggering mechanism is.

Von wesentlicher Bedeutung sind jeweils zwei im Vorkammerraum (3c) auf Deiden Seitenflächen (3a, 3b) zur Gehäusemitte prismatisch vorstehende, schmale Stege (3d, 3e), die im Normalfall einen Rechteckquerschnitt aufweisen, aber auch trapezförmig oder stufenförmig ausgebildet sein können. Sie sind direkt an beiden Gehäuseschalen (1 a, 1 b) vcm Grund der Außenwände (1 a', 1 b') bis etwa zur Schwenkebene des beweglichen Kontakthebels (5b) angeformt und enden mit ihrer Oberseite vorzugsweise in gleichhohem Abstand von den Seitenflächen. In Löschkammerebene, d. h. in Zeichnungsebene der Fig. 1, verlaufen die etwa gleichmäßig breiten Stege (3d, 3e) jedoch in unterschiedlicher Bogenform, und zwar vom Bereich der Kontaktanordnung bis zur Stirnkontur des Löschblechstapels.Of essential importance are two each in the pre-chamber space (3c) on Deiden side surfaces (3a, 3b) prismatic to the housing center, narrow webs (3d, 3e), which normally have a rectangular cross-section, but may also be trapezoidal or stepped. They are formed directly on both housing shells (1 a, 1 b) vcm bottom of the outer walls (1 a ', 1 b') to about the pivoting plane of the movable contact lever (5 b) and end with its top preferably at the same height from the side surfaces. In extinguishing chamber level, d. H. However, in the plane of the drawing of Fig. 1, the approximately uniformly wide webs (3d, 3e) but in different arc shape, from the area of the contact arrangement to the front contour of the splitter stack.

Dabei liegt der obere Steg (3d) am Festkontaktstück (5a) eng an und folgt dessen Kontakthorn (5a') auf eier dem Vorkammerraum zugekehrten Seite bis an die Löschkammerwand im Bereich der oberen Lichtbogenlaufschiene (6). Zusammen umfassen die Stege (3d) beider Gehäuseschalen das Festkontaktstück an der Kontaktseite sowie auf beiden Schmalseiten derart, daß in der Mitte zwischen den Stegen (3 d) praktisch nur ein Spalt entsprechend der Breite des Kontakthebels (5 b) entlang des Lichtbogenhorns(5a')fr<- -leibt.In this case, the upper web (3d) on the fixed contact piece (5a) closely and follows the contact horn (5a ') on eier the Vorkammerraum facing side up to the quenching chamber wall in the region of the upper arc run rail (6). Together, the webs (3d) of both housing shells comprise the fixed contact piece on the contact side and on both narrow sides such that in the middle between the webs (3 d) practically only a gap corresponding to the width of the contact lever (5 b) along the arc horn (5 a ' ) for <- remains.

Vergleichbares gilt für den Steg (3e) entlang der unteren Lichtbogenlaufschiene (7). Diese ist ebenfalls an den Längskanten zum Vorkammerraum (3c) hin beiderseits durch Stege (3e) eng eingefaßt, so daß auch hier nur ein etwa kontakthebelbreit6r Spalt freibleibt, der zur Fußpunktbildung des Schaltlichtbogens (9) dient. Durch die Oberseiten der Stege (3d, 3e) eingeengt kann so der Lichtbogen innerhalb des Spaltes in den Löschblechstapel einlaufen. Eine geringfügig vorstehende Sicke (7') auf der unteren Lichtbogenlaufschiene in Nähe des Spaltes unterstützt die geradlinige Laufrichtung des Lichtbogenfußpunktes zusätzlich. Positiv beeinflußt wird der Antrieb des Lichtbogens außerdem von den durch die Stege (3 e) seitlich verdeckten Teilen der breiteren, ferromagnetischen Lichtbogenlaufschiene (7), da der größere Materialquerschnitt die lichtbogenantreibende Wirkung verbessert.The same applies to the web (3e) along the lower arc runner (7). This is also on the longitudinal edges of the antechamber (3c) towards both sides by webs (3e) closely bordered, so that here also only an approximately kontakthebelbreit6r gap remains free, which serves to Fußpunktbildung the switching arc (9). Narrowed by the tops of the webs (3d, 3e) so can enter the arc within the gap in the splitter stack. A slightly protruding bead (7 ') on the lower arc runner in the vicinity of the gap additionally supports the straight running direction of the arc root. The drive of the arc is also positively influenced by the parts of the wider, ferromagnetic arc runner (7), which are laterally hidden by the webs (3 e), since the larger material cross-section improves the arc-driving effect.

Ein weiteres Hauptmerkmal der Erfindung sind mehrere im Vorkammerraum (3c) angeordnete Säulen oder auch Zapfen (3f) -weiterhin nur als Säulen bezeichnet- die im freien Querschnitt zwischen den Stegen (3d, 3e) etwa gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die im Querschnitt runden oder auch eckigen Säulen (3f) haben dabei zu den Stegen (3d, 3e) sowie untereinander einen etwa gleichgroßen Abstand und reichen jeweils von den Seitenflächen (3 a, 3b) bis nahezu an die Schwenkebene des Kontakthebels (5b), so daß lediglich ein schmaler Spalt zwischen ihren Stirnflächen (3D durchgehend freibleibt. Die Stirnflächen beider Säulengruppen flankieren dadurch einen an aer Kontaktstelle gezogenen Schaltlichtbogen (9) in Verbindung mit den vorzugsweise gleichhohen Stegen (3d, 3e) seitlich eng, während seine Fußpunkte auf dem Kontakthorn (5a') sowie den Lichtbogenlaufschienen (6,7) auseinandergezogen und aus dem Kontaktbereich in Richtung des Löschblechstapels (4) beschleunigt angetrieben werden (Lichtbogenpos. 9', 9").Another main feature of the invention are a plurality of arranged in Vorkammerraum (3c) columns or pins (3f) - further referred to only as columns - which are arranged approximately uniformly distributed in the free cross section between the webs (3d, 3e). The cross-sectionally round or square columns (3f) have to the webs (3d, 3e) and each other an approximately equal distance and each extend from the side surfaces (3a, 3b) almost to the pivoting plane of the contact lever (5b), The end faces of both pillar groups thereby flank a switching arc (9) drawn at the contact point in conjunction with the preferably equal ridges (3d, 3e) laterally narrow, while its bases on the contact horn (5a ') and the arc runners (6,7) pulled apart and accelerated from the contact area in the direction of the arc stack (4) are driven (arc pos. 9', 9 ").

Die Säulen (3f) sind vorzugsweise in einem leichten Zickzackversatz zu einer mittleren Idealiinie zwischen den beiden Stegen (3d, 3e) vom Kontaktstellenbereich in Richtung der Löschblechstirnseiten angeordnet, können aber auch direkt in Reihe auf dieser Ideallinie angeordnet sein. Lediglich in dem sich trichterförmig erweiternden Bereich direkt vor den Löschblechen (4a) sind idealerweise zwei Säulen angeordnet (Fig. 1, Fig. 3). Auf jeder Gehäusehalbschale (1 a, 1 b) sind gemäß Ausführungsbeispiel sieben Säulen (3f) unmittelbar bei der Herstellung der Gehäuseteile mit angeformt, wobei die Säulen bevorzugt leicht kegelstumpfförmig mit einem mittleren Durchmesser von etwa 2 mm und einer Höhe von etwa 6mm ausgebildet sind. Da bei Leitungsschutzschaltern aufgrund der Form der Kontaktanordnung und ihrer Lage zu den Lichtbogenlaufschienen einerseits sowie der Anzahl der Löschbleche und ihrer Anordnung in der Löschkammer andererseits verschiedene technisch sinnvolle Lösungen für die Gestaltung des Vorkammerraumes möglich sind, ist die Anordnung der Säulen (3f) von den genannten Kriterien mit abhängig. Die Anzahl der Säulen auf jedem Gehäuseteil wird dabei im wesentlichen von der Größe des Vorkammerraumes abhängen, während sie in ihrer Lage möglichst gleichmäßig verteilt zwischen dem Kontaktstellenbereich und den Löschblechstirnseiten angeordnet sein sollten. Idealerweise sind die Säulengruppen in den beiden Gehäusehalbschalen jeweils auf Lücke versetzt angeordnet, wie insbesondere in Fig.2 angedeutet ist. So wird trotz enger Führung des Schaltlichtbogens (9) die auf ihn wirkende Reibung durch die Säulen (3f) vermindert, da praktisch beim Ablaufen des Lichtbogens jeweils nur eine Stirnfläche der beiden Säulengruppen im Wechsel wirksam ist.The columns (3f) are preferably arranged in a slight zigzag offset to a middle ideal line between the two webs (3d, 3e) from the contact area in the direction of the quenching face, but can also be arranged directly in series on this ideal line. Only in the funnel-shaped widening region directly in front of the quenching plates (4a) two columns are ideally arranged (FIGS. 1, 3). On each housing half-shell (1 a, 1 b) according to embodiment seven columns (3f) formed directly in the manufacture of the housing parts, wherein the columns are preferably slightly frusto-conical with a mean diameter of about 2 mm and a height of about 6mm. As in circuit breakers due to the shape of the contact assembly and their location to the arc runners on the one hand and the number of quenching plates and their arrangement in the quench other diverse technical solutions for the design of Vorkammerraumes possible, the arrangement of the columns (3f) of the above Criteria with dependent. The number of columns on each housing part will depend essentially on the size of the pre-chamber space, while they should be distributed as evenly as possible between the contact point area and the splitter front faces in their position. Ideally, the column groups are arranged offset in the two housing half-shells each gap, as indicated in particular in Figure 2. Thus, despite close guidance of the switching arc (9), the friction acting on it is reduced by the columns (3f), since virtually only one end face of the two groups of columns is effective alternately when the arc is expired.

Unabhängig von Anzahl, Größe und Lage der Säulen nehmen diese etwa eine Grundfläche zwischen 5 und 15% der zwischen den Stegen (3d, 3e) verbleibenden Fläche des Vorkammerraumes ein, so daß um die Säulen (30 Strömungskanäle (8) offenbleiben, die von den als Abdichtungswände wirkenden Stegen und Wandteilen (3 d, 3 e, 1 e) zum übrigen Schalter hin abgeschottet sind. Aufgrund des geringen Volumens der Säulen (3f) im Verhältnis zum gesamten Vorkammerraum ergibt sich somit ein optimal großer Gasexpansionsraum, obwohl der Lichtbogen eng geführt und daher seine Stromdichte möglichst groß gehalten wird. Der daraus resultierende hohe elektrodynamische Antrieb sowie die praktisch vernachlässigbare Reibung an den Stirnflächen der Säulen bewirken einen sicheren und schnellen Ablauf des Schaltlichtbogens von der Kontaktstelle in den Löschblechstapel. Der vorhandene Expansionsraum und die Strömungskanäle um die Säulen sorgen zugleich für einen geringeren Gasdruck, der wiederum die ionenkonzentration herabsetzt und die Gefahr von Neuzündungen hinter dem Lichtbogen eindämmt. Als eine Art Puffer sowie als kühlende Luftmassenreserve kann dabei der Raum hinter dem Festkontaktstück (5 a) dienen, wenn der das Kontakthorn bis zur oberen Lichtbogenlaufschiene (6) einfassende Steg (3d) etwa mit der Oberseite der Kontaktstolle endet. Dadurch verbleibt zwischen dem Ende des Steges (3d) und dem Wandteil (1 e) ein Querströmungskanal (8'), der einen Druckausgleich obeihalb der Kontaktstelle zum eigentlichen Vorkammerraum (3c) hin ermöglicht.Regardless of the number, size and position of the columns, these occupy approximately a base area of between 5 and 15% of the area of the pre-chamber space remaining between the webs (3d, 3e) so that open around the columns (30 flow channels (8)) As a result of the small volume of the columns (3f) in relation to the entire prechamber space, this results in an optimally large gas expansion space, although the arc is tightly guided The resulting high electrodynamic drive and the virtually negligible friction at the end faces of the columns cause a safe and fast expiration of the switching arc from the contact point into the quenching plate stack The existing expansion space and the flow channels around the columns provide at the same time for a lower gas pressure, again lowers the ion concentration and reduces the risk of re-ignition behind the arc. As a kind of buffer and as a cooling air mass reserve while the space behind the fixed contact piece (5 a) are used when the contact horn to the upper arc run rail (6) bordering web (3d) ends approximately with the top of the contact stud. This leaves between the end of the web (3d) and the wall part (1 e) a cross-flow channel (8 '), which allows pressure equalization obeihalb the contact point to the actual pre-chamber space (3c) out.

Die vorbeschriebene und in den Zeichnungsfiguren dargestellte Anordnung der Säulen sowie die gesamte Gestaltung des Vorkammerraumes für einen Leitungsschutzschalter kann unter berücksichtigung der genannten Criterion ebenso für andere Selbstschalter Verwendung finden. Hierbei wird der Fachmann die Säulen und Stege an die räumlichen Abmessungen der Löschkammer und des Vorkammerraumes im Einzelfall anpassen müssen, ohne den Rahmen des Erfindungsgedankens zu verlassen.The above-described and illustrated in the drawings arrangement of the columns and the entire design of Vorkammerraumes for a circuit breaker can be found taking into account the above Criterion as well for other self-switch. Here, the expert will have to adapt the columns and webs to the spatial dimensions of the quenching chamber and the antechamber space in each case, without departing from the scope of the inventive concept.

Claims (16)

1. Selbstschalter mit einem aus Isolierstoff hergestellten, den Schaltmechanismus aufnehmenden Gehäuse und mit einer vom Gehäuse umschlossenen Löschkammer, welche einen die Kontaktanordnung flankierenden Vorkammerraum mit Lichtbogenlaufhilfen zum Einlaufen des Schaltlichtbogens von der Kontaktstelle in einen Lichtbogenlöschbereich, insbesondere einen Löschblechstapel aufweist, der seinerseits den von der Kontaktanordnung zu den Löschblechen sich trichterförmig erweiternden, mit Lichtbocanlaufschienen versehenen Vorkammerraum an der der Kontaktstelle abgekehrten Seite abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorkammerraum (3c) auf zumindest einer Seitenfläche der etwa parallel zur Ebene der Kontaktöffnungsbewegung (Kontakthebel 5b) befindlichen inneren Seitenflächen (3a, 3b) des Gehäuses (1), beginnend etwa an der Kontaktanordnung (5) und von dort entlang der Lichtbogenlaufschienen (5 a', 6,7) anliegende Stege (3d, 3e) aus Isolierstoff angeordnet sind, die die Lichtbogenlaufschienen (5a', 6,7) bis auf einen Spalt in der Kontaktöffnungsebene zum Vorkammerraum (3c) hin einfassen und zugleich Abdichtungswände zum Schaltmechanismus (2) bilden, und daß im verbleibenden Strömungskanal (8) des Vorkammerraumes (3c) zwischen den Abdichtungswänden (Stege 3d, 3e; Wandteil 1 e) mehrere vom Grund der Seitenflächen (3a, 3 b) in Richtung der Kontaktöffnungsebene vorstehende Säulen bzw. Zapfen (3f) etwa gleichmäßig verteilt derart angeordnet sind, daß sie mit ihren Stirnflächen (3f) und im Zusammenwirken mit den Stegen (3d, 3e) eine enge seitliche Führung des Schaltlichtbogens (9) bei geringer Berührungsfläche bewirken und daß zwischen den Säulen bzw. Zapfen (3f) - im nachfolgenden nur noch als Säulen bezeichnet-trotz der engen Führung ein großer Gasexpansionsraum verbleibt.1. Self-switch with a made of insulating material, the switching mechanism receiving housing and enclosed by a housing quenching chamber, which has a contact arrangement flanking antechamber space with arc running aids for running the switching arc of the contact point in an arc extinguishing area, in particular a quenching stack, in turn, of the Contact arrangement to the quenching plates, funnel-shaped widening, provided with Lichtbocanlaufschienen prechamber space at the side facing away from the contact point, characterized in that in the Vorkammerraum (3c) on at least one side surface of the approximately parallel to the plane of Kontaktöffnungsbewegung (contact lever 5b) located inner side surfaces (3a, 3b) of the housing (1), beginning approximately at the contact arrangement (5) and from there along the arc running rails (5 a ', 6,7) adjacent webs (3d, 3e) are arranged made of insulating material, the Lichtbogenl rails (5a ', 6,7) up to a gap in the contact opening plane to the pre-chamber space (3c) towards and at the same sealing walls to the switching mechanism (2) form, and that in the remaining flow channel (8) of the pre-chamber space (3c) between the sealing walls ( Footbridges 3d, 3e; Wall part 1 e) a plurality of the bottom of the side surfaces (3a, 3 b) in the direction of the contact opening plane projecting columns or pins (3f) are distributed approximately evenly so that they with their end faces (3f) and in cooperation with the webs (3d , 3e) cause a narrow lateral guidance of the switching arc (9) with a small contact surface and that between the columns or pins (3f) - hereinafter referred to as columns - despite the narrow guide remains a large gas expansion space. 2. Selbstschalternach Anspruch !,insbesondere Leitungsschutzschalter in Siimalbauweise mit einem aus zwei Halbschalen (1 a, 1 b) gebildeten Gehäuse (1) mit einer Kontaktanordnung (5) aus ainem Festkontaktstück (5 a) und einem beweglichen Kontakthebel (5 b) mit Einfachunterbrechung, die zusammen eine U-förmige Stromschleife bilden und mit einem etwa senkrecht zur Stromschleife orientierten, in die Löschkammer (3) eingelegten LöschL lechstapel (4), der von seinen äußeren Löschblechen zur Kontaktanordnung (5) gerichtete Lichtbogenlaufschienen (5a⁽, 6,7) zur Führung der Schaltlichtbogen-Fußpunkte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkammerraum (3c) auf beiden inneren Seitenflächen (3a, 3 b) des Gehäuses (1) mit gegen Schwenkebene des Kontakthebels (5 b) gerichteten stegförmigen Abdichtungswänden (Stege 3d, 3e) versehen ist, die bis auf einen freibleibenden, schmalen Spalt für die Fußpunktbildung dos Schaltlichtbogens (9) im Schwenkbereich des Kontakthebels (5 b) und an dessen Breite angepaßt nahezu anliegend am Kontaktkorn (5a') des Festkontaktstückes (5 a) als Teil der oberen Lichtbogenlaufschiene (6) und ebenso entlang der mit dem beweglichen Kontakthobel (5b) zusammenwirkenden verlängerten unteren Lichtbogenlaufschiene (7) angeordnet sind, und daß im so gebildeten Strömungskanal (8) zwischen den Abdichtungswänden (Stege 3d, 3e, Wandteile 1 e) mehrere vom Grund der beiden Seitenflächen (3a, 3b) jeweils aufsteigende, etwa gleichmäßig zwischen Kontaktstellenbereich (5a, 5b) und Löschblechstirnseiten (4a) verteilt angeordnete Säulen (3f) befindlich sind, die mit ihren zueinanderwsisenden Stirnflächen (3f) den von der Kontaktstelle (5a, 5b) auf den Lichtbogenlaufschienen (5a', bzw. 6,7) ablaufenden Schaltlichtbogen (9) einerseits auf seinem Weg in den Löschblechstapel (4) seitlich eng flankieren, ihm andererseits jedoch einen geringen durch Oberflächenreibung verursachten Strömungswiderstand entgegensetzen.2. Selbstschalternach claim!, In particular circuit breaker in Siimalbauweise with a two half shells (1 a, 1 b) formed housing (1) with a contact arrangement (5) from a fixed contact piece (5 a) and a movable contact lever (5 b) with single interruption , which together form a U-shaped current loop and with an approximately perpendicular to the current loop oriented, in the quenching chamber (3) inserted LöschL lechstapel (4) directed by its outer quenching plates to the contact assembly (5) arc runners (5a ⁽ , 6,7 ) for guiding the switching arc base points, characterized in that the prechamber space (3c) on both inner side surfaces (3a, 3b) of the housing (1) with against pivoting plane of the contact lever (5 b) directed web-shaped sealing walls (webs 3d, 3e ) is provided, which except for a remaining free, narrow gap for Fußpunktbildung dos switching arc (9) in the pivoting range of the contact lever (5 b) and adapted to the width thereof almost fitting the contact grain (5a ') of the fixed contact piece (5a) as part of the upper arc runner (6) and also along the movable with the movable contact planer (5b) cooperating elongated lower arc runner rail (7) are arranged, and that in the thus formed flow channel (8) between the sealing walls (webs 3d, 3e, wall parts 1 e) more of the bottom of the two side surfaces (3a, 3b) each rising, approximately evenly distributed between contact areas (5a, 5b) and splitter front (4a) arranged distributed Columns (3f) are located, which with their gegenwsisenden end faces (3f) of the contact point (5a, 5b) on the arc runners (5a ', and 6.7) running switching arc (9) on the one hand on its way into the splitter stack ( 4) side flank closely, on the other hand, however, oppose it to a low caused by surface friction flow resistance. 3. Schalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f) innerhalb des Strömungskanals (8) zwischen den Abdichtungswänden (Stego 3d, 3e, Wandteile 1 e) sowie untereinander derart verteilt angeordnet sind, daß um ihre Fußpunkte denkbare Kreis? von etwa gleichem Durchmesser sowohl miteinander benachbart, als auch mit den Abdiciitungswänden umfangsseitig jeweils tangieren.3. Switch according to one of claims 1 or 2, characterized in that the columns (3 f) within the flow channel (8) between the sealing walls (Stego 3d, 3e, wall parts 1 e) are arranged distributed among themselves and such that at their feet conceivable circle? of approximately the same diameter both adjacent to each other, as well as with the Abdiciitungswänden circumferentially tangent. 4. Schalte.'nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f) ungefähr im gleichgroßen Abstand in einer Reihe punktuell hintereinander angeordnet sind.4. Schalte.'nach one of claims 1 to 3, characterized in that the columns (3f) are arranged approximately at the same distance in a row at a point behind the other. 5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f)mitihren Fußpunkten auf einer ideellen Bogenlinie etwa in der Mitte zwischen den gekrümmt verlaufenden Stegen (3d, 3e) angeordnet sind.5. Switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the columns (3f) mitihren foot points on a ideal arc line approximately in the middle between the curved extending webs (3d, 3e) are arranged. 6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f) mit ihren Fußpunkten in der Art einer Zick-Zack-Linie auf den Seitenflächen (3 a, 3 b) nahezu gleichmäßig verteilt zwischen den Stegen (3d, 3e) im Strömungskanal {8) angeordnet sind.6. Switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the columns (3 f) with their bases in the manner of a zig-zag line on the side surfaces (3 a, 3 b) almost uniformly distributed between the webs (3d , 3e) in the flow channel {8) are arranged. 7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f) dereinen Seitenfläche (3a) gegenüber denen der anderen Seitenfläche (3b) des Gehäuses (1) jeweils auf Lücke versetzt angeordnet sind.A switch according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the pillars (3f) of one side surface (3a) are staggered with respect to those of the other side surface (3b) of the casing (1). 8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f) einer Seitenfläche (3a bzw. 3b) jeweils höhengleich mit den zugehörigen Stegen (3d, 3e) ausgebildet sind und in einer Ebene befindliche Stirnflächen (3f) aufweisen.8. Switch according to one of claims 1 to 7, characterized in that the columns (3f) of a side surface (3a or 3b) are in each case of the same height with the associated webs (3d, 3e) and located in a plane end faces (3f) respectively. 9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (3d, 3e) und auch die Säulen (3f) bei der Herstellung der Gehäuseteile (1 a, 1 b) unmittelbar angeformt sind.9. Switch according to one of claims 1 to 8, characterized in that the webs (3d, 3e) and also the columns (3f) in the manufacture of the housing parts (1 a, 1 b) are formed directly. 10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zwischen fünf und neun Säulen (3f) auf jeder Seitenfläche (3a bzw. 3b) innerhalb des Vorkammerraumes (3c) angeordnet sind.10. Switch according to one of claims 1 to 9, characterized in that preferably between five and nine columns (3f) on each side surface (3a or 3b) within the Vorkammerraumes (3c) are arranged. 11. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß von der Gesamtfläche des Strömungskanals (8) zwischen den Abdichtungswänden (Stege 3d, 3e, Wandteile 1 e) etwa 5 bis 15% durch die Grundflächen der Säulen (3f) bedeckt ist.11. Switch according to one of claims 1 to 10, characterized in that of the total area of the flow channel (8) between the sealing walls (webs 3d, 3e, wall parts 1 e) about 5 to 15% covered by the base surfaces of the columns (3f) is. 12. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f) rund oder auch eckig ausgebildet sind und einen Durchmesser bzw. eine Seitenlänge von etwa 2 mm aufweisen.12. Switch according to one of claims 1 to 11, characterized in that the columns (3 f) are round or square and have a diameter or a side length of about 2 mm. 13. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f) beiderseits dert Kontaktöffnungsebene jeweils eine Höhe von ungefähr 6 mm aufweisen.13. Switch according to one of claims 1 to 12, characterized in that the columns (3f) on both sides of the contact opening plane in each case have a height of about 6 mm. 14. Schalternach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (3f) mit einer Konizität von etwa 10° in Richtung der Kontaktöffnungsebene verjüngt ausgebildet sind.14. Switch according to one of claims 1 to 13, characterized in that the columns (3f) are tapered with a conicity of about 10 ° in the direction of the contact opening plane. 15. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Stirnflächen (3f) der Säulen (3f) bzw. den Oberseiten der Stege (3d, 3e) beider Halbschalen (1 a, 1 b) des Gehäuses (1) eine Breite von ungefähr 3 mm aufweist.15. Switch according to one of claims 1 to 14, characterized in that the gap between the end faces (3f) of the columns (3f) and the upper sides of the webs (3d, 3e) of both half-shells (1 a, 1 b) of the housing (1) has a width of about 3 mm. 16. Schaltsr nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (3d, 3e) zur Positionierung und Halterung einerseits des Festkontaktstücks (5a) nebst Kontakthorn (5a') und andererseits der unteren Lichtbogenlaufschiene (7) ausgebildet sind.16. Schalttsr according to one of claims 1 to 15, characterized in that the webs (3d, 3e) for positioning and mounting on the one hand of the fixed contact piece (5a) together with the contact horn (5a ') and on the other hand, the lower arc run rail (7) are formed.