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Die
Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einem Gehäuse umfassend
Breit-, Front-, Befestigungs- und Schmalseitenwände, mit wenigstens einer Kontaktstelle
mit einem feststehenden und einem beweglichen Kontaktstück, und
mit Vorkammerwänden
die zwischen sich einen der Kontaktstelle zugeordneten Lichtbogenlöschraum
begrenzen, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ein
derartiges Schaltgerät,
beispielsweise ein Leitungsschutzschalter, besitzt also wenigstens
eine Lichtbogenlöschkammer,
auch Lichtbogenlöschraum
genannt, mit wenigstens einer Kontaktstelle mit je einem festen
und je einem beweglichen Kontaktstück, die in dem Gehäuse untergebracht
sind. Der Kontaktstelle können
Mittel zur Löschung
eines Lichtbogens, der bei einer Öffnung der Kontaktstelle zwischen
dem festen und dem beweglichen Kontaktstück gezogen wird, zugeordnet
sein. Bei Leitungsschutzschaltern höherer Leistung sind Lichtbogenlöschbleche
in Form einer Deion-Kammer vorgesehen. Bei Leitungsschutzschaltern
geringer Leistung, auch Nullpunktlöscher genannt, können auch
einfache Löschbleche
vorgesehen werden.
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Wird
das Schaltgerät
als selektiver Hauptleitungsschutzschalter verwendet, so hat ein
derartiger Hauptleitungsschutzschalter die Aufgabe, nachgeordnete,
einzelnen Verbrauchern zugeordnete Leitungsschutzschalter strombegrenzend
zu unterstützen.
Das darf allerdings nicht dazu führen,
dass der Hauptleitungsschutzschalter das nachgeordnete Netz abschaltet,
auch dann, wenn einer der den einzelnen Verbrauchern zugeordneten
Leitungsschutzschalter einen Kurzschluss abschaltet, es sei denn,
es ist ein Kurzschluss direkt hinter dem Hauptleitungsschutzschalter
abzuschalten.
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Aus
der
DE 195 26 592
C2 ist ein Hauptleitungsschutzschalter bekannt geworden,
der eine als Doppelkontaktstelle ausgeführte Hauptkontaktstelle in
einem Hauptstromkreis und eine Nebenkontaktstelle in einem Nebenstromkreis
besitzt. Der Hauptkontaktstelle ist ein Lichtbogenlöschblechpaket
zugeordnet, welches einen Kurzschlussstrom begrenzt oder löscht. Wenn
die Hauptkontaktstelle öffnet,
so kommutiert der Strom in den Nebenstromkreis. Wenn nicht innerhalb
einer vorgegebenen Zeit der Kurzschlussstrom durch einen nachgeordneten
Leitungsschutzschalter abgeschaltet wird, so unterbricht die Nebenkontaktstelle
im Nebenstromkreis den Strom. Bei der Nebenkontaktstelle ist allerdings
ein Lichtbogenlöschblechpaket
in dem der Nebenkontaktstelle zugeordneten Lichtbogenlöschraum
nicht vorgesehen.
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Bei
gattungsgemäßen Schaltgeräten kann
es allerdings nach einem ersten Gebrauch, das heißt, nach einer
ersten bestimmungsgemäßen Schalthandlung,
vorkommen, dass die Stoßspannungsfestigkeit
der betroffenen Kontaktstelle anschließend herabgesetzt ist. Die
Stoßspannungsfestigkeit
wird am Ende der Fertigungs- und Prüfprozesse ermittelt, indem
bei geöffneten
Kontakten die Hochspannungsfestigkeit zwischen den festen und beweglichen
Kontaktstücken
der betroffenen Kontaktstelle, bei mehrpoligen Geräten auch
gegenüber
den Nachbarpolen, ermittelt wird. Diese muss eine gewisse Mindesthöhe aufweist.
Nun wird allerdings oftmals vor der Stoßspannungsprüfung bereits
die Funktionsfähigkeit
des Schaltgerätes
bei Nennstrom geprüft,
indem die Kontaktstellen unter Stromfluss geöffnet werden. Es entsteht dabei
bereits ein gewisser Abbrand an den Kontaktstücken, wobei ein metallischer
Dampf entsteht, der sich an den der Kontaktstelle benachbarten Gehäuseteilen
abgelagert und bei der anschließenden
Stoßspannungsprüfung einen
Kriechstrompfad erzeugen kann, wodurch dann die Stoßspannungsfestigkeit
herabgesetzt ist.
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Die
DE 10 2005 022 213
A1 zeigt ist ein elektrisches Installationsgerät mit einem
Lichtbogen-Vorkammerraum und Vorkammerplatten, wobei in den Vorkammerplatten
Schlitze eingebracht sind. Die Stege, die die Schlitze in den Vorkammerplatten
voneinander trennen, verlaufen parallel zu der seitlichen Begrenzung
des Lichtbogenlöschraumes.
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Die
DE 39 08 102 A1 zeigt
einen Leitungsschutzschalter, bei dem im Vorkammerraum an den Kammerwänden mehrere
Stege angeformt sind, die zwischen den Lichtbogen-Laufschienen hindurch
bis in den Lichtbogenlöschbereich
verlaufen. Der Schaltlichtbogen wird zwischen den Stegen eng geführt und
zusätzlich angetrieben.
Die Stege gemäß Dokument
D2 dienen zum Erzeugen einer Düsenwirkung,
also der Führung
des Schaltlichtbogens.
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Die
DE 740 646 zeigt ist eine
Funkenkammer für
ein elektrisches Schaltgerät.
Die Kontaktstelle mit dem festen und beweglichen Kontaktstück liegt
außerhalb
der Funkenkammer und außerhalb
von Querrippen in der Funkenkammer, die zur Führung des Lichtbogens und seiner
Gase dienen. Der Schaltlichtbogen tritt in der
DE 740 646 an einer Stirnfläche in die
Funkenkammer ein, entsteht also außerhalb der Funkenkammer.
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Die
DE 1 098 587 zeigt ein Schaltgerät mit einer
mittigen Anordnung von Schaltmechanismus und Auslösespule
und seitlich davon befindlichen Lichtbogenkammern, wobei die Lichtbogenkammern
in Längsrichtung
durch senkrecht oder parallel zum Mechanismusraum verlaufende Zwischenwände in Teilräume unterteilt
sind, die an einem ende miteinander in Verbindung stehen, wobei
ein Teilraum Einfachunterbrechungs-Schalterkontakte enthält und ein
anderer Teilraum Entlüftungslöcher aufweist.
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Die
DE 695 11 046 T2 zeigt
eine Schaltkammer eines Leistungsschalters mit einer Lichtbogenbildungskammer,
die ein feststehendes und ein bewegliches Kontaktstück enthält, zwischen
denen bei ihrer Trennung ein Lichtbogen entsteht, wobei im bereich
der Kontaktstelle Kühlplatten
angeordnet sind, die unmittelbar nach der Kontaktstelle enden, und
deren Aufgabe es ist, Gase, die nach dem Umspringen des Lichtbogens
aufgrund der Verdampfung der Seitenwände des Gehäuses in der räumlichen
Umgebung des beweglichen Kontaktstückes entstehen, zu kühlen.
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Die
DE 34 43 122 A1 zeigt
eine Vorrichtung zum Unterbrechen von Stromkreisen, mit einer Kontaktstelle
und mit einer Lichtbogenlöschkammer,
wobei die Lichtbogenlöschkammer
zumindest im Bereich der Kontaktstelle von zwei Seitenwandelementen
begrenzt ist, wobei an einem Seitenwandelement Nuten angebracht
sind, so dass zwischen den Nuten eine Rille entsteht, die in der
Höhe der
Seitenwand abschließt.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes elektrisches
Schaltgerät so
weiterzuentwickeln, dass nach einem ersten Gebrauch die Stoßspannungsfestigkeit
erhöht
ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein gattungsgemäßes elektrisches
Schaltgerät
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß also stehen
von wenigstens einer der Trennwände
in den Lichtbogenlöschraum
parallel zueinander verlaufende Leisten hervor und dadurch sind
Rillen gebildet, die zumindest im Bereich der Kontaktstelle und
der Vorkammerwände
in Richtung des Bewegungsweges des Lichtbogens verlaufen, so dass
durch die Leisten und die Rillen die Kriechstrecke zwischen dem
festen und dem beweglichen Kontaktstück bei Kontaktöffnung vergrößert ist.
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Die
vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Leisten und Rillen besteht
darin, dass sich der bei einer bestimmungsgemäßen Schalthandlung entstehende
metallische Dampf auf den hervorstehenden Leisten ablagert, wodurch
der Boden der zwischen den Leisten sich erstreckenden Rillen frei
von Ablagerungen bleibt. Mit anderen Worten, die Leisten schatten
die Rillen ab. Eine gleichmäßige Verteilung
des bei einer gebrauchsmäßigen Schalthandlung
entstehenden metallischen Dampfes auf dem Weg zwischen dem feststehenden
und dem beweglichen Kontaktstück
ist damit verhindert. Bei der anschließenden Stoßspannungsprüfung ist
somit die Kriechstrecke vergrößert.
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Eine
weitere vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Leisten und Rillen besteht
darin, dass allein schon durch die Geometrie der Anordnung ein möglicher
Kriechweg zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Kontaktstück verlängert ist,
da der Kriechstrom über
die Leisten und durch die Rillen fließen muss und nicht mehr den
kürzesten
Weg entlang einer glatten Trennwand nehmen kann.
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Wenn
das erfindungsgemäße elektrische
Schaltgerät
ein selektiver Hauptleitungsschutzschalter ist, dann sollen sowohl
die Hauptkontaktstelle als auch die Nebenkontaktstelle nach einem
bestimmungsgemäßen Gebrauch
bei Nennstrom die erhöhte
Stoßspannungsfestigkeit
aufweisen. Bei einem selektiven Hauptleitungsschutzschalter sind
dann erfindungsgemäße Leisten
und Rillen sowohl im Bereich der Hauptkontaktstelle als auch im
Bereich der Nebenkontaktstelle vorzusehen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
kann wenigstens eine Vorkammerwand durch einen Abschnitt der Innenfläche der
Gehäusebreitseite
gebildet sein. So kann beispielsweise eine die Nebenkontaktstelle
eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters begrenzende Vorkammerwand
direkt durch die Gehäusebreitseite
gebildet sein.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
kann wenigstens eine Vorkammerwand durch ein Wandelement gebildet
sein, das im Abstand zu der Innenfläche der Gehäu sebreitseite parallel zu dieser angeordnet
ist, so dass ein Zwischenraum zwischen der dem Lichtbogenlöschraum
abgewandten Seite des Wandelementes und der Innenfläche der
Gehäusebreitseite
entsteht. Beispielsweise kann auf diese Weise eine die Hauptkontaktstelle
eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters begrenzende Trennwand
gebildet sein, die dann etwa in einer Ebene parallel zu und etwa
in der Mitte zwischen den Breitseiten des Gehäuses verläuft. Durch solch eine Trennwand
wird der Lichtbogenlöschraum
der Hauptkontaktstelle von anderen Teilräumen innerhalb des Gehäuses, die
in Richtung senkrecht zu den Breitseiten hinter der Hauptkontaktstelle liegen,
abgetrennt. Andererseits kann es sich bei solchen Trennwänden auch
um Elemente handeln, die den an sich bekannten Vorkammer-Abdeckplatten
entsprechen, und die zwischen ihrer dem Lichtbogenlöschraum abgewandten
Seite und der Innenseite der Gehäusewand
einen weiteren Raum freilassen.
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Sehr
vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform,
bei der an dem Wandelement wenigstens eine Öffnung in den Rillen zwischen
zwei Leisten vorgesehen ist. Dabei kann die Öffnung kreisförmig oder
als Langloch ausgebildet sein.
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Die
vorteilhafte Wirkung der Öffnung
an dem Wandelement in den Rillen zwischen zwei Leisten besteht darin,
dass der bei einer gebrauchsmäßigen Schalthandlung
entstehende Metalldampf durch die Öffnung hindurch von der Kontaktstelle
weg entweichen kann, so dass er sich nicht an inneren Wänden in
dem Raum zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Kontaktstück ablagert.
Weiterhin erhöhen
erfindungsgemäße Öffnungen
auf dem Weg zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Kontaktstück allein
schon aus geometrischen Gründen
die Kriechstrecke.
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Vorteilhafterweise
ist die erfindungsgemäße Öffnung im
Bereich des Bewegungsweges des beweglichen Kontaktstücks angeordnet.
Die Öffnung
kann das feststehende Kontaktstück
dabei in und entgegengesetzt zur Richtung des Lichtbogenlaufes überragen.
Durch eine solche Anordnung ist sichergestellt, dass die Öffnung sich
dort befindet, wo bei einer bestimmungsgemäßen Schalthandlung der meiste
metallische Dampf entsteht, nämlich
in der Nähe
der sich auseinander bewegenden Kontaktstücke.
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Gemäß einer
sehr vorteilhaften Ausführungsform
verlaufen die Leisten und die Rillen über ihren gesamten Verlauf
parallel zueinander und geradlinig in Richtung des Lichtbogenlaufweges,
wobei sie in dieser Richtung gesehen vor der Kontaktstelle beginnen.
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Wenn
das Schaltgerät
ein selektiver Hauptleitungsschutzschalter ist, ist ein solcher
erfindungsgemäßer Verlauf
der Leisten und Rillen vorteilhaft im Bereich der Hauptkontaktstelle
einzusetzen.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform
können
die Rillen und die Leisten in Richtung des Lichtbogenlaufweges geradlinig
ausgebildet und in zu dem Lichtbogenlaufweg entgegengesetzter Richtung
gekrümmt
sein, wobei sie in der Ebene einmünden, in der sich das feststehende
Kontaktstück
befindet. Wenn das Schaltgerät
ein selektiver Hauptleitungsschutzschalter ist, ist ein solcher
erfindungsgemäßer Verlauf
der Leisten und Rillen vorteilhaft im Bereich der Nebenkontaktstelle
einzusetzen.
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Wenn
die Anordnung des Lichtbogenlöschraumes
eine sogenannte geschlossene Löschkammeranordnung
ist, bei der sich vor der Kontaktstelle eine Querwandung befindet,
dann können
sich die Rillen gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
in die Querwandung fortsetzen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können auch
in allen den Lichtbogenlöschraum
begrenzenden Teilwänden
durch in den Lichtbogenlöschraum
hervorstehende Leisten Rillen gebildet sein.
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Bei
einer insbesonders vorteilhaften Ausführungsform eines elektrischen
Schaltgerätes
besitzt das Gehäuse
eine vordere Frontwand sowie zwei hintere Frontwände, die über vordere Schmalseitenwände miteinander
verbunden sind, und die parallel zur Befestigungswand verlaufen,
wobei zwischen den hinteren Frontwänden und der Befestigungswand
hintere Schmalseitenwände
vorgesehen sind, wodurch sich eine T-förmige Gehäusekontur ergibt, und umfasst
eine Haupt- und eine Nebenkontaktstelle, mit jeweils einem feststehenden
und einem beweglichen Kontaktstück,
und mit einem der Hauptkontaktstelle zugeordneten Hauptkontakt-Lichtbogenlöschraum
und einem der Nebenkontaktstelle zugeordneten Nebenkontakt-Lichtbogenlöschraum,
wobei die Nebenkontaktstelle nahe einer die beiden hinteren Frontwände verbindenden
gedachten Linie und die Hauptkontaktstelle etwa in der Mitte zwischen
der hinteren Frontwand und der Befestigungswand angeordnet sind,
und wobei weiterhin der Hauptkontakt-Lichtbogenlöschraum durch ein Wandelement,
das im Abstand zu. der Innenfläche
der Gehäusebreitseite
parallel zu dieser angeordnet ist, begrenzt ist und sich an den
Hauptkontakt-Lichtbogenlöschraum
in Laufrichtung des Lichtbogens ein Lichtbogenlöschblechpaket anschließt, das
durch eine weitere, im Abstand zu der Innenfläche der Gehäusebreitseite parallel zu dieser
angeordnete Trennwand begrenzt ist, so dass ein Zwischenraum zwischen
der dem Lichtbogenlöschblechpaket abgewandten
Seite der weiteren Trennwand und der Innenfläche der Gehäusebreitseite entsteht, und
wobei der Nebenkontakt-Lichtbogenlöschraum mit diesem Zwischenraum
in Verbindung steht.
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Dadurch
ist eine sehr kompakte und platzsparende Anordnung der Hauptkontakt-
und Nebenkontaktstelle im Inneren eines bereits schon kompakt ausgebildeten
T-förmigen
Schaltgerätegehäuses möglich. Der Lichtbogen
der Nebenkontaktstelle wird zum Verlöschen in den Raum hinter dem
Lichtbogenlöschblechpaket der
Hauptkontaktstelle geführt.
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Eine
sehr vorteilhafte Weiterentwicklung sieht dabei vor, dass der Nebenkontakt-Lichtbogenlöschraum durch
zwei senkrecht auf der Innenfläche
der Gehäusebreitseite
angeformte Wandabschnitte, die unter einem Winkel zur Befestigungsfläche in Richtung
auf den hinter dem Lichtbogenlöschblechpaket
liegenden Zwischenraum hin verlaufen, begrenzt ist. Die Wandabschnitte
führen
den Lichtbogen also in den Zwischenraum, in dem er erlischt.
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Eine
Anordnung einer Hauptkontaktstelle und einer Nebenkontaktstelle
in einem elektrischen Schaltgerät,
denen je ein Hauptkontakt-Lichtbogenlöschraum und ein Nebenkontakt-Lichtbogenlöschraum
zugeordnet sind, in welchem Lichtbogenlöschraum ein bei Öffnung des
zugeordneten Kontaktes entstehender Lichtbor gen in seiner Lichtbogenlaufrichtung
zum Verlöschen
geführt
ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkontakt-Lichtbogen
in dem Hauptkontakt-Lichtbogenlöschraum
parallel zu der Befestigungswand und der Nebenkontakt-Lichtbogen
in dem Nebenkontakt-Lichtbogenlöschraum
in einem Winkel zur Befestigungswand geführt sind, und dass der Nebenkontakt-Lichtbogenlöschraum
mit einem Zwischenraum in Verbindung steht, der zwischen einer Trennwand,
die ein an den Hauptkontakt Lichtbogenlöschraum in Lichtbogenlaufrichtung anschließendes Lichtbogenlöschblechpaket
begrenzt, und der dem Lichtbogenlöschblechpaket gegenüberliegenden
Gehäusebreitseite
gebildet ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und
weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand
der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und
beschrieben werden.
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Es
zeigen:
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1:
eine senkrechte Aufsicht in ein geöffnetes Gehäuse eines erfindungsgemäßen elektrischen Schaltgerätes,
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2:
die Aufsicht gemäß 1 in
perspektivischer Ansicht,
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3:
eine Ansicht gemäß Schnittlinie
I-I der 4, sowie in
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4:
eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie
II-II der 3.
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Es
sei nun Bezug genommen auf die 1 und 2.
Dort ist ein Gehäuseunterteil 60 in
Schalenbauweise eines elektrischen Hauptleitungsschutzschalters
dargestellt, in welches der Betrachter hinein blickt. In der 2 ist
eine perspektivische Ansicht, in der 1 ist die
Frontalansicht gezeigt.
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Das
Gehäuseunterteil 60 wird
mit einem ausgebildeten Gehäuseoberteil
zusammengesetzt, so dass zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Gehäuseoberteil
ein Raum gebildet ist, in dem die Komponenten des Hauptleitungsschutzschalters
untergebracht sind. Wenn im folgenden von Gehäuse gesprochen wird, wird darunter
das Gehäuseunterteil
und/oder das – oberteil
verstanden.
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Das
Gehäuse 60 besitzt
eine vordere Frontwand 61 sowie zwei hintere Frontwände 62 und 63,
die über
vordere Schmalseitenwände 64 und 65 miteinander
verbunden sind. Die Frontwände 61 bis 63 verlaufen parallel
zu einer Befestigungswand 66. Zwischen den hinteren Frontwänden 62 und 63 und
der Befestigung von 66 sind hintere Schmalseitenwände 67 und 68 vorgesehen,
wodurch sich für
das Gehäuse 60 des
Hauptleitungsschutzschalters insgesamt etwa eine T-Form ergibt.
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Im
Inneren des Hauptleitungsschutzschalters gemäß der 1 und 2 befinden
sich Räume 15 und 16 für Anschlussklemmen,
ein Raum 17 für
ein magnetisches Schlagankersystem, ein Raum 18 für ein Schaltschloss,
und ein Raum 19 für
ein Lichtbogenlöschblechpaket.
Wenn im folgenden das Lichtbogenlöschblechpaket angesprochen
wird, so wird dafür
auch die Bezugsziffer 19 verwendet. Der Raumabschnitt 20 nimmt
eine Kontaktstelle auf, die im Falle eines Hauptleitungsschutzschalters
eine Hauptkontaktstelle ist.
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Es
sei nun Bezug genommen auf die
3, die den
Ausschnitt des Raumabschnittes
20 gemäß der
1 und
2 in
vergrößerter Darstellung
zeigt. Die dort gezeigte Kontaktstelle entspricht einer Hauptkontaktstelle
in einem selektiven Hauptleitungsschutzschalter gemäß
1 und
2.
Sie besitzt ein feststehendes Kontaktstück
30, welches an
einem Kontaktträger
31 befestigt
ist. An einem Kontakthebel
32, dessen Drehachse
33 durch
ein Kreuz dargestellt ist, ist ein bewegliches Kontaktstück
34 angeformt,
welches mit dem feststehenden Kontaktstück
30 eine Kontaktstelle
in einem Hauptstrompfad eines Hauptleitungsschutzschalters bildet.
Ein derartiger Hauptleitungsschutzschalter ist beispielsweise aus
der oben erwähnten
DE 195 26 592 C2 bekannt
geworden.
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Zur
Begrenzung des Lichtbogenlöschraums,
in dem ein zwischen dem feststehenden Kontaktstück und dem beweglichen Kontaktstück 30, 34 erzeugter
Lichtbogen gelöscht
wird, sind Vorkammerplatten 35 und 36 vorgesehen,
siehe hierzu 4, die zwischen sich den Lichtbogenlöschraum 37 begrenzen.
Die Vorkammerplatten 35, 36 liegen auf der Innenseite
beziehungsweise Innenfläche
der Breitseiten 38, 39 des Gehäuses des Leitungsschutzschalters,
wobei die Breitseite 38 oder die Breitseite 39 zu
einer Gehäuseschale
gehören, die
in der 1 oder 2 mit der Bezugsziffer 60 bezeichnet
ist.
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Auf
der Innenfläche
der Vorkammerplatten 35, 36 sind Leisten 40, 41, 42, 46 vorgesehen,
zwischen denen Rillen 43, 44 gebildet sind. Im
vorliegenden Fall besitzen die Vorkammerplatten im Bereich der Schnittlinie
II-II jeweils 10 Leisten und damit 9 Rillen. Im Bereich des feststehenden
Kontaktstückes 30 befindet
sich lediglich eine Rille 45 in jeder Vorkammerplatte.
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Zwischen
den Leisten 46, 40 und 41 sind im Bereich
des feststehenden Kontaktstückes 30 jeweils
eine langlochartige Öffnung 48 beziehungsweise 47 vorgesehen,
wobei die Längserstreckung
der Öffnungen 48, 47 so
bemessen ist, dass sie in der Lichtbogenlaufrichtung, durch den
Pfeil L dargestellt, das feststehende Kontaktstück 30 in beide Richtungen,
das heißt,
in Richtung des Lichtbogenlaufes und entgegengesetzt dazu, geringfügig überragen.
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Zusätzlich zu
den Öffnungen 47 und 48 sind
kreisförmigen
Durchbrüche 49, 50 zwischen
den Leisten 41, 42 vorgesehen, wobei die Mittelpunkte
der kreisförmigen
Durchbrüche 49, 50 etwa
im Bereich der entgegengesetzten Enden des feststehenden Kontaktstückes 30 angeordnet
sind, wobei die Enden bezüglich
der Längserstreckung
des feststehenden Kontaktstückes 30 in
Lichtbogenlaufrichtung, also in Richtung des Pfeiles L, gemeint
sind.
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Zwischen
den Vorkammerplatten 35, 36 und der Innenwandung
der Gehäusebreitseiten 38, 39 befindet
sich ein Zwischenraum 51, 52, so dass bei einer
bestimmungsgemäßen Schalthandlung
der an den beiden sich trennenden Kontaktstücken entstehende Metalldampf
durch die Öffnungen 47, 48 und
die Durchbrüche 49, 50 aus
dem Lichtbogenlöschraum 37 heraus
zumindest teilweise in den Zwischenraum 51, 52 gelangt.
Er kann sich dann nicht mehr oder zumindest nur noch in geringerem
Umfang an den Innenwänden
des Lichtbogenlöschraumes 37 ablagern.
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Wie
aus der 3 ersichtlich ist, ragen die
Vorkammerplatten 35, 36 über die Kontaktstelle 30/34 in der
Lichtbogenlaufrichtung L in entgegengesetzte Richtung vor, so dass
die Längserstreckung
der Vorkammerplatten 35, 36 entgegengesetzt zur
Lichtbogenlaufrichtung etwa 1/3 und der übrige Bereich, strömungsabwärts von
der Kontaktstelle in Lichtbogen Laufrichtung L etwa 2/3 beträgt.
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Wie
aus der 3 in Verbindung mit der 4 weiter
ersichtlich ist, sind die Leisten 40, 41, 42, 46 parallel
zueinander und verlaufen auch parallel zum Kontaktträger beziehungsweise
zum Kontakthebel 32 in dessen geschlossener Stellung.
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Aus
der 4 ist ersichtlich, dass der Kontaktträger 31 dicht
zwischen die Vorkammerplatten 35, 36 aufgenommen
ist, wobei zwischen dem Lichtbogenlöschraum 37 und den
Zwischenräumen 51, 52 auch
noch eine Öffnung 53, 54 in
den Vorkammerplatten 35, 36 gebildet ist, die
zwischen dem feststehenden Kontaktstück 30 und der benachbarten
Leiste 46 liegen.
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Die
Wirkung der Leisten 41, 42, 40, 46,
so wie der Rillen 43, 44, und der Öffnungen 47, 48, 45 sowie Durchbrüche 49, 50 liegt
insgesamt in einer Verlängerung
der Kriechstrecke zwischen dem feststehenden Kontaktstück 30 und
dem beweglichen Kontaktstück 34 in
geöffnetem
Zustand der Kontaktstelle. Denn ein Kriechstrom findet im Bereich
der Öffnungen
beziehungsweise Durchbrüche
eine verkleinerte Fläche
vor, und da er außerdem über die
Leisten und durch die Rillen kriechen muss, verlängert sich auch noch sein Weg.
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Eine
weitere Wirkung speziell der Leisten 41, 42, 40, 46 liegt
darin, dass ein bei bestimmungsgemäßer Öffnung der Kontaktstelle an
den beiden Kontaktstücken 30, 34 sich
bildender Metalldampf sich an der Oberfläche 2 der Leisten
niederschlägt
und nicht bis auf den Boden 3 der Rillen vordringen kann.
Die Leisten schatten die Rillen somit bezüglich des Metalldampfes ab.
Ein Kriechstrom, der im Falle einer Stoßspannungsprüfung zwischen
den voneinander getrennten Kontaktstücken entlang der Innenfläche der
Vorkammerplatten und 35, 36 kriechen möchte, findet
also nur an der Oberfläche
der Leisten und somit insgesamt über
eine sehr geringe Teilfläche
eine gute elektrische Leitfähigkeit
vor. Der überwiegende
Teil der dem Lichtbogenlöschraum 37 zugewandten
inneren Flächen
behalten dadurch ihre hohe elektrische Isolationsfähigkeit,
wodurch insgesamt die Stoßspannungsfestigkeit
erhöht
wird.
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Es
sei nun wieder Bezug genommen auf die 1 und 2.
Nahe einer die beiden hinteren Frontwände 62, 63 verbindenden,
gedachten Linie befindet sich ein Lichtbogenlöschraum 70. Er wird
begrenzt von zwei senkrecht auf der Innenseite der Gehäusebreitseite 38 angeformten
Wandabschnitten 102, 103, wobei an dem Wandabschnitt 102 ein
feststehendes Kontaktstück 104 festgelegt
ist.
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In
dem Lichtbogenlöschraum 70 zwischen
den beiden Wandabschnitten 102 und 103, die bei
der Ausführung
gemäß den 1 und 2 unter
einem Winkel, hier etwa 45°,
zur Befestigungswand 66 verlaufen, befinden sich an der
Gehäusebreitseite 38 Leisten 105, 106, 107, 108, 109,
die einen Abschnitt 110 aufweisen, der parallel zu den
Wand abschnitten 102, 103 verläuft und bezogen auf die Lichtbogenlaufrichtung,
angedeutet durch den Richtungspfeil L1, vor dem feststehenden Kontaktstück 104 in
einen bogenförmigen
Abschnitt 111 übergeht,
welcher an dem Wandabschnitt 102 bezogen auf die Lichtbogen
Laufrichtung L1 vor dem feststehenden Kontaktstück 104 senkrecht zu
dem Wandabschnitt an diesen anläuft.
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Außerhalb
der Leiste 109 befindet sich ein Schaltschloss in dem Raum 18,
in dem die Drehachse 113 eines Kontakthebels 114 angeordnet
ist, der ein bewegliches Kontaktstück 115 trägt. Die
Kontaktstelle, die durch das feststehende Kontaktstück 104 und
durch das bewegliche Kontaktstück 115 gebildet
ist, ist in einem Hauptleitungsschutzschalter die Nebenkontaktstelle.
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Die
Leisten 105 bis 109 in dem Lichtbogenlöschraum 70 der
Nebenkontaktstelle erfüllen
dieselbe Funktion wie die Leisten 41 bis 43 und 46 in
dem Lichtbogenlöschraum 37 der
Hauptkontaktstelle, siehe 3 und 4.
In entsprechender Weise wie dort für die Hauptkontaktstelle beschrieben,
erhöhen
sie die Stoßstromfestigkeit
der Nebenkontaktstelle, nachdem eine bestimmungsgemäße Schalthandlung
bei Nennstrom stattgefunden hat. Im Unterschied zu dem Lichtbogenlöschraum 37 der
Hauptkontaktstelle finden sich in dem Lichtbogenlöschraum 70 der
Nebenkontaktstelle keine Öffnungen
oder Durchbrüche,
da der Lichtbogenlöschraum 70 der
Nebenkontaktstelle direkt von der Gehäusebreitseite 38 begrenzt
ist und kein Metalldampf nach außerhalb des Schaltgerätes gelangen
darf.
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An
den Lichtbogenlöschraum 37 der
Hauptkontaktstelle schließt
sich in Laufrichtung des Lichtbogens, angedeutet durch den Richtungspfeil
L2, in dem Raum 19 ein Lichtbogenlöschblechpaket an, das durch
eine weitere, im Abstand zu der Innenfläche der Gehäusebreitseite 38 parallel
zu dieser angeordnete Trennwand begrenzt ist. Die Trennwand ist
in den 1 und 2 nicht dargestellt. Zwischen
dieser Trennwand und der Innenfläche
der Gehäusebreitseite 38 entsteht
somit ein Zwischenraum, mit dem der Lichtbogenlöschraum 70 der Nebenkontaktstelle
in Verbindung steht. Die Ausführungsform
gemäß der 1 stellt
also eine sehr kompakte und Platz sparende Anordnung der Hauptkontakt – und Nebenkontaktstelle
im Inneren eines kompakten, T-förmigen Schaltgerätegehäuses dar.
Der Lichtbogen der Nebenkontaktstelle läuft in der Richtung des Richtungspfeiles
L1 zum Verlöschen
in den Zwischenraum, der hinter dem Lichtbogenlöschblechpaket in dem Raum 19 der
Hauptkontaktstelle und der dem Lichtbogenlöschblechpaket abgewandten Gehäusebreitseite 38 vorgesehen
ist. Auf diese Weise kann die erforderliche hohe Stoßstromfestigkeit
sowohl der Hauptkontakt stelle als auch der Nebenkontaktstelle auf
sehr engem Raum innerhalb eines kompakten T-föTmigen Gehäuses, beispielsweise in 1,5-moduliger
Breite, erreicht werden.
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In
einer weiteren, hier nicht durch Figuren dargestellten, Ausführungsform
kann der Lichtbogenlöschraum 70 der
Nebenkontaktstelle durch eine weitere Trennwand, die senkrecht zur
Gehäusebreitseite 38 und senkrecht
zu den beiden Wandabschnitten 102 und 103 verläuft, in
Richtung auf das Lichtbogenlöschblechpaket
im Raum 19 abgeschlossen sein, so dass der Lichtbogenlöschraum
der Nebenkontaktstelle dann insgesamt eine U-Form oder in zusammengebauten
Zustand des Gehäuses
eine Wannenform bildet. Die Leisten 105 bis 109 setzen
sich dann auf der weiteren Trennwand fort.
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Weiterhin
ist es denkbar, dass auch die Wandabschnitte 102, 103 mit
Leisten und Rillen versehen sind, die dort auch in Lichtbogenlaufrichtung
L1 orientiert sind.
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Selbstverständlich können auch
an der Innenseite der Gehäusebreitseite
des Gehäuseoberteils
im Bereich der Lichtbogenlöschräume der
Hauptkontaktstelle und/oder der Nebenkontaktstelle Leisten und Rillen vorgesehen
sein, die mit den in den
1 bis
4 gezeigten
korrespondieren. Kurz gesagt können
in allen den Lichtbogenlöschraum
begrenzenden Teilwänden
durch in den Lichtbogenlöschraum
hervorstehende Leisten Rillen gebildet sein, die dann die Stoßspannungsfestigkeit
gemäß den oben
beschriebenen Mechanismen noch weiter erhöhen. Bezugszeichenliste
| 2 | Oberseite
der Leisten | 52 | Zwischenraum |
| 3 | Boden
der Rillen | 53 | Öffnung |
| 15 | Raum
für Anschlussklemme | 54 | Öffnung |
| 16 | Raum
für Anschlussklemme | 60 | Gehäuseschale,
Gehäuseunterteil |
| 17 | Raum
für Schlagankersystem | 61 | Vordere
Frontwand |
| 18 | Raum
für Schaltschloss | 62 | Hintere
Frontwand |
| 19 | Raum
für Lichtbogenlöschblechpaket | 63 | Hintere
Frontwand |
| 20 | Raum
für Hauptkontaktstelle | 64 | Vordere
Schmalseitenwand |
| 30 | Feststehendes
Kontaktstück | 65 | vordere
Schmalseitenwand |
| 31 | Kontaktträger | 66 | Befestigungswand |
| 32 | Kontakthebel | 67 | Hintere
Schmalseitenwand |
| 33 | Drehachse | 68 | Hintere
Schmalseitenwand |
| 34 | Bewegliches
Kontaktstück | 70 | Lichtbogenlöschraum |
| 35 | Vorkammerplatte | 102 | Wandabschnitt |
| 36 | Vorkammerplatte | 103 | Wandabschnitt |
| 37 | Lichtbogenlöschraum | 104 | Feststehendes
Kontaktstück |
| 38 | Gehäusebreitseite | 105 | Leiste |
| 39 | Gehäusebreitseite | 106 | Leiste |
| 40 | Leiste | 107 | Leiste |
| 41 | Leiste | 108 | Leiste |
| 42 | Leiste | 109 | Leiste |
| 43 | Rille | 110 | Gerader
Abschnitt der Leisten |
| 44 | Rille | 111 | Bogenförmiger Abschnitt |
| 45 | Rille | 113 | Drehachse |
| 46 | Leiste | 114 | Kontakthebel |
| 47 | Langloch | 115 | Bewegliches
Kontaktstück |
| 48 | Langloch | | |
| 49 | Kreisförmiger Durchbruch | | |
| 50 | Kreisförmiger Durchbruch | | |
| 51 | Zwischenraum | | |