DE102008021025A1 - Electric arc extinguishing plate arrangement for e.g. selective main input breaker, has extinguishing plates arranged in two groups, where distance of respective plate of one group is larger than that of respective plate of another group - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöschblechanordnung für einen elektrischen Schalter, insbesondere einen Leitungsschutzschalter, Motorschutzschalter, oder selektiven Hauptleitungsschutzschalter, mit zwischen einer ein festes Kontaktstück einer Kontaktstelle tragenden Kontaktleitschiene und einer Gegenleitschiene parallel zueinander angeordneten Lichtbogenlöschblechen, so dass in Stapelrichtung eine Folge voneinander beabstandeter Lichtbogenlöschbleche entsteht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Lichtbogenlöschkammer, sowie ein Installationsschaltgerät.The The invention relates to an arc-quenching plate assembly for an electrical switch, in particular a circuit breaker, Motor protection switch, or selective main circuit breaker, with between a fixed contact a contact point supporting contact rail and a parallel track parallel arranged to each other arc quenching plates, so that in the stacking direction a succession of spaced arc extinguishing plates arises, according to the preamble of the claim 1, an arc quenching chamber, as well as an installation switching device.
Eine solche Lichtbogenlöschblechanordnung, auch Lichtbogenlöschblechpaket genannt, ist in einem Leitungsschutzschalter oder einem Motorschutzschalter untergebracht. Das Lichtbogenlöschblechpaket setzt sich zusammen aus mehreren Lichtbogenlöschblechen, die bezüglich der äußeren Form 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.A Such arc quenching plate assembly, also arc splitter stack is called in a circuit breaker or a motor protection switch accommodated. The arc splitter stack settles together from several arc quenching plates, with respect the outer shape and dimensions are identical are. The sheets are substantially rectangular and consist of Metal. They have a V-shaped inlet contour, the to the arc-generating point is open.
Wenn nun ein Lichtbogen zwischen einem beweglichen Kontaktstück und einem feststehenden Kontaktstück einer Kontaktstelle, 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.If now an arc between a movable contact piece and a fixed contact piece of a contact point, for example, at a short-circuit current, is pulled, so is he uses arc guide rails that hold the splitter stack Limit on both sides in the stacking direction, in the arc splitter stack guided and divided there into partial arcs, whereby the arc voltage increases and the short-circuit current be limited by it.
Als Grundmaterial für die Löschbleche werden ferromagnetische Werkstoffe eingesetzt, da das Magnetfeld, welches den Lichtbogen begleitet, in der Nähe eines ferromagnetischen 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.When Basic material for the quenching plates are ferromagnetic Materials used because the magnetic field, which is the arc accompanied, near a ferromagnetic material endeavors, through the magnetically better conductive quenching plates to get lost. This creates a suction effect in the direction of Splitters. This suction results in addition to one from the arc itself generated magnetic blowing field that The arc moves to the arrangement of the quenching plates and divided between these into several partial arcs which will gain a foothold on the quenching plates.
Um eine schnelle Kurzschlusslöschung zu bekommen, ist es daher wünschenswert, möglichst viele Löschbleche parallel zu schalten, da dann die Lichtbogenspannung stark erhöht ist. Andererseits ist die Anzahl der Lichtbogenlöschbleche durch den im Gerät für die Lichtbogenlöschkammer zur Verfügung stehenden Platz begrenzt. Insbesondere wenn das Installationsschaltgerät bei gleicher oder sogar besserer Schaltleistung immer kleiner und kompakter werden soll, besteht ein Zielkonflikt: es müssten mehr Löschbleche auf weniger Raum untergebracht werden.Around It is therefore to get a quick short circuit deletion desirable, as many quenching plates to switch in parallel, because then the arc voltage greatly increased is. On the other hand, the number of arc quenching plates through the device for the arc quenching chamber limited space available. Especially if the service switching device at the same or even better Switching performance is to become smaller and more compact, there is a conflict of objectives: it would have more quenching plates be accommodated in less space.
Insbesondere im Zusammenwirken mit einer Einfachkontaktstelle ist dabei von einer Löschkammer in einem Installationsschaltgerät eine hohe Isolationsfestigkeit gefordert. Technische Normen schreiben beispielsweise einen Mindest-Abstand zwischen dem festen und dem beweglichen Kontaktstück bei geöffneter Kontaktstelle von mehr als 5,5 mm vor. Entsprechend ist zwischen dem Kontaktleitblech und dem Gegenleitblech eine Luftstrecke von mindestens 5,5 mm gefordert.Especially in cooperation with a single contact point is of a Extinguishing chamber in a service switching device a high insulation resistance required. Write technical standards For example, a minimum distance between the fixed and the movable contact piece with open contact point of more than 5.5 mm in front. Accordingly, between the contact baffle and the counter-guide plate requires an air gap of at least 5.5 mm.
Damit ein Abstand zwischen zwei Lichtbogenlöschblechen im Sinne der Norm als Luftstrecke zählt, muss dieser mindestens 1,5 mm betragen. Um eine gute Strombegrenzung und schnelle Lichtbogenlöschung zu erreichen, sollte die Löschblechanordnung mindestens 18 Löschbleche umfassen.In order to a distance between two arc quenching plates in the sense the norm counts as air gap, this must at least 1.5 mm. To get a good current limit and fast arc quenching to achieve, the quenching plate assembly should at least Include 18 quenching plates.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Lichtbogenlöschblechanordnung so weiter zu entwickeln, dass bei geringen äußeren Abmessungen eine hohe Lichtbogenspannung und gute Strombegrenzung bei hoher Isolationsfestigkeit gewährleistet ist.It is therefore the object of the present invention, a generic So to further develop arc quencher assembly that with small external dimensions a high Arc voltage and good current limitation with high insulation resistance is guaranteed.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The Task is solved by a generic Installation switching device with the characterizing features of claim 1.
Erfindungsgemäß also sind die Lichtbogenlöschbleche in wenigstens zwei Gruppen angeordnet, wobei der Abstand der die jeweilige Gruppe begrenzenden Löschbleche von der jeweils benachbarten Gruppe oder der jeweils benachbarten Lichtbogenleitschiene größer ist als der Abstand der Löschbleche innerhalb einer Gruppe. Die Summe der Abstände zwischen benachbarten Gruppen von Löschblechpaketen und der Abstände zwischen den den Lichtbogenleitschienen benachbarten Löschblechpaketen und den Lichtbogenleitschienen selbst entspricht dabei vorteilhafterweise mindestens einer vorgegebenen Mindestluftstrecke.According to the invention, then The arc quenching plates are in at least two groups arranged, wherein the distance of the respective group limiting Fireplaces of the adjacent group or the each adjacent arc guide rail larger is the distance of the quenching plates within a group. The sum of the distances between adjacent groups of Splitter packages and the distances between the arc splitter packages adjacent to the arc guide rails and the arc guide itself corresponds advantageously at least one predetermined minimum air gap.
Der Abstand zwischen den einzelnen Lichtbogenlöschblechen einer Gruppe kann dabei wesentlich kleiner als die vorgeschriebene Mindestluftstrecke sein, also beispielsweise wesentlich kleiner als 1,5 mm. Er ist nur begrenzt durch die Durchschlagsfestigkeit bei der gegebenen Lichtbogenspannung zwischen zwei benachbarten Lichtbogenlöschblechen.The distance between the individual arc quenching plates of a group can be much smaller than the prescribed minimum air gap, that is, for example, much smaller than 1.5 mm. It is limited only by the dielectric strength at the given arc voltage between two adjacent arc quenching plates.
Zur Mindestluftstrecke addieren sich somit nur die Abstände zwischen den Löschblechgruppen und die Abstände zwischen den randständigen Löschblechgruppen und den Lichtbogenleitschienen. Damit kann erreicht werden, dass eine hohe Anzahl von Lichtbogenlöschblechen in einen sehr begrenzten Raum der Lichtbogenlöschkammer untergebracht werden kann, so dass eine hohe Strombegrenzung gegeben ist, und dennoch ist die vorgegebene Mindestluftstrecke eingehalten.to Minimum air gap thus add only the distances between the splitter groups and the distances between the marginal splitter groups and the arc guide rails. This can be achieved that a high number of arc quenching plates in a very limited Room of the arc quenching chamber can be accommodated, so that a high current limit is given, and yet that is complied with specified minimum air gap.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwei Gruppen von Löschblechen mit jeweils derselben Anzahl von Löschblechen pro Gruppe vorgesehen. Es könnten beispielsweise zwei Gruppen von je 9 Löschblechen sein. Zwischen den beiden Gruppen untereinander sowie zwischen jedem der Lichtbogenleitschienen und der jeweils benachbarten Löschblechgruppe ist ein Abstand von jeweils 1,9 mm eingehalten. Diese drei Teilabstände summieren sich auf 5,7 mm, so dass eine vorgegebene Luftstrecke von 5,5 mm sicher eingehalten ist. Wenn jedes einzelne Löschblech etwa 0,6 mm dick ist und innerhalb des jeweiligen Löschblechpakets einen Abstand von 0,6 mm zu dem jeweils benachbarten Löschblech hat, weiterhin die beiden Lichbogenleitschienen etwa 1 mm dick sind, so ergibt sich ein äußeres Abmaß für die Lichtbogenlöschblechanordnung von etwa 26 mm, was eine sehr geringe Baugröße darstellt.In In an advantageous embodiment, two groups of Extinguishing plates each with the same number of extinguishing plates per group. For example, there could be two groups each of 9 extinguishing plates. Between the two groups with each other and between each of the arc guide rails and the respectively adjacent splitter plate group is a distance from each 1.9 mm complied with. These three partial distances add up 5.7 mm, so that a predetermined air gap of 5.5 mm safely complied is. When every single quenching plate is about 0.6 mm thick and within the respective splitter stack a distance of 0.6 mm to the respective adjacent splitter plate, continue the two Lichbogenleitschienen about 1 mm thick, this results in an external dimension for the Arc-quenching assembly of about 26 mm, which is a represents very small size.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind drei Gruppen von Löschblechen mit jeweils derselben Anzahl von Löschblechen pro Gruppe vorgesehen. Jeder Teilbereich kann vorteilhafterweise etwa 6 Löschbleche umfassen. Der Abstand des mittleren Teilbereiches zu den benachbarten Teilbereichen kann beispielsweise 1,5 mm betragen, der Abstand zwischen den außenliegenden Teilbereichen und den Teilungswänden der Lichtbogenlöschkammer auch jeweils etwa 1,5 mm. Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung liegt auch wieder darin, dass die sich aus den einschlägigen Vorschriften ergebenden Bedingungen betreffend der Mindestanzahl einzelner Löschbleche, des Mindestabstands zwischen Blechen, damit dieser als Luftstrecke zählt, und der erforderlichen Mindestluftstrecke auch bei einer Löschkammer eingehalten werden können, die aufgrund der kompakten Gehäuseabmessungen einen begrenzten Raum zur Verfügung hat, beispielsweise nur weniger als 30 mm, etwa nur 28 mm.According to one another very advantageous embodiment of the invention are three groups of quenching plates, each with the same Number of quenching plates per group provided. Each subarea may advantageously comprise about 6 quenching plates. Of the Distance between the middle subarea and the adjacent subareas For example, can be 1.5 mm, the distance between the outside Partitions and the partition walls of the arc quenching chamber also each about 1.5 mm. The advantageous effect of the invention Arrangement is again in the fact that from the relevant Provisions concerning the minimum number of conditions single quenching plates, the minimum distance between sheets, so that this counts as air gap, and the required Minimum air gap also maintained at a quenching chamber which can be due to the compact housing dimensions has a limited space available, for example only less than 30 mm, about only 28 mm.
Eine erfindungsgemäße Lichtbogenlöschkammer in einem Installationsschaltgerät mit einer einer Kontaktstelle des Installationsschaltgerätes zugeordneten Lichtbogenlöschblechanordnung ist in einem wenigstens eine Teilungswand umfassenden Gehäuseteilbereich zwischen einer ersten Gehäusebreitseite und einer im Gehäuseinneren verlaufenden gedachten Parallelebene zu der ersten Gehäusebreitseite angeordnet.A Arc quenching chamber according to the invention in a service switching device with a contact point the installation switching device associated with arc extinguishing plate assembly is in a housing part region comprising at least one partition wall between a first housing broadside and inside the housing extending imaginary parallel plane to the first housing broadside arranged.
Anhand der Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based of the drawings, in which two embodiments of the Invention is shown, the invention and further advantageous Embodiments and improvements of the invention in more detail explained and described.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Schaltkonzept:Switching concept:
- • Hauptstrompfad mit Hauptstrombimetall und Hauptkontakt sowie Magnetsystem• Main current path with main current bimetal and main contact as well as magnet system
- • Nebenstrompfad mit Selektivwiderstand, Selektivbimetall und Trennerkontakt• Secondary current path with selective resistance, selective bimetal and isolator contact
- • Nebenstrompfad ist parallel zur Reihenschaltung aus Hauptstrombimetall und Hauptkontakt geschaltet;• Secondary current path is parallel to the series connection Main current bimetal and main contact switched;
- • Hauptkontakt ist als Einfachunterbrechung mit beweglichem Kontakt und Festkontakt ausgestaltet• Main contact is as easy break with mobile Contact and fixed contact designed
- • Der bewegliche Kontakt ist auf einer im Gehäuse ortsfesten Achse gelagert.• The movable contact is fixed on a housing Axis stored.
- • Direkt an die Zugangsklemme ist über eine flexible Cu-Litze eine zur Sammelschienenklemme führende Stromschiene angeschlossen• Directly at the access terminal is via a flexible copper strand leading to the busbar terminal Power rail connected
Räumliche Anordnung:Spatial arrangement:
- • Der Selektivwiderstand ist zwischen der Abgangsklemme und der Lichtbogenlöschkammer angeordnet, und zwar in einem durch Teilungswände abgegrenzten separaten Gehäusebereich• The selective resistance is between the outgoing terminal and the arc extinguishing chamber arranged, in a separated by partition walls separate housing area
- • Das Hauptstrombimetall ist etwa parallel zu der Lichtbogenleitschiene des Festkontaktes des Hauptkontaktes angeordnet;• The main current bimetal is approximately parallel to the arc guide rail arranged the fixed contact of the main contact;
- • Die Lichtbogenlöschkammer ist in einem separaten Gehäusebereich angeordnet, an den sich ein nach außen geführter Kanal anschließt, über den der bei Kurzschlußabschaltungen entstehende Druck abgebaut wird.• The arc extinguishing chamber is arranged in a separate housing area, to which a connected to the outside channel, via which the resulting pressure at short circuit shutdown is reduced.
- • Der Trennerkontakt ist als Einfachunterbrechung mit beweglichem Kontakt und Festkontakt ausgeführt und unter dem Selektivbimetall und dem Hauptstrombimetall isoliert angeordnet;• The isolator contact is designed as a single break with movable contact and fixed contact executed and under isolated from the selective bimetal and the main current bimetal;
- • Der Trennerkontakt steht in Verbindung mit einem weiteren Gehäusebereich unter der Löschkammer, in den die beim Kontaktöffnen entstehenden ionisierten Gase abgeführt werden.• The disconnector contact is associated with a another housing area under the quenching chamber, in which the ionized when the contact opening Gases are discharged.
- • Das Magnetsystem ist zwischen der Zugangsklemme bzw. dem Sammelschienenanschluss angeordnet, wobei das eine Spulenende mit der Zugangsklemme verbunden ist, und das andere Ende über eine Stromschiene mit dem Festkontakt des Hauptkontaktes verbunden ist.• The magnet system is between the access terminal or the busbar connection, wherein the one coil end connected to the access terminal, and the other end over a busbar connected to the fixed contact of the main contact is.
- • Schaltwerk, Trennerkontakt und Selektivbimetall sind im oberen Gehäuseteil, Selektivwiderstand, Hauptstrombimetall, Hauptkontakt und Magnetsystem sind im unteren Gehäuseteil angeordnet.• Rear derailleur, isolator contact and selective bimetal are in the upper housing part, selective resistance, main current bimetal, Main contact and magnet system are in the lower housing part arranged.
- • Der Schieber, welcher die Verbindung zwischen dem Haupt- bzw. Selektivbimetall und dem Auslösehebel herstellt, ist im „oberen" Gehäuseteil etwa parallel zur vorderen Schmalseite angeordnet.• The slide, which closes the connection between the Main or selective bimetal and the release lever produces, is in the "upper" housing part approximately parallel to arranged on the front narrow side.
Interne Stromführung:Internal power supply:
- • Das Hauptstrombimetall ist an der Abgangsklemme befestigt und kann über eine am Gehäuse befestigte Justiereinrichtung justiert werden• The main current bimetal is at the Outgoing terminal attached and can have one on the housing fastened adjusting device can be adjusted
- • Das freie Ende des Hauptstrombimetalls ist mit dem beweglichen Kontakt des Hauptkontaktes und der Gegenleitschiene der Lichtbogenlöschkammer über eine durchgehende Cu-Litze verbunden.• The free end of the main current bimetal is with the movable contact of the main contact and the counterguide rail the arc extinguishing chamber via a continuous Cu strand connected.
- • Das Selektivbimetall ist mit dem einen Ende an einer Stromschiene befestigt, die am Selektivwiderstand kontaktiert ist, das andere (bewegliche) Ende wird über eine flexible Cu-Litze mit dem Festkontakt des Trennerkontaktes verbunden.• The selective bimetal is at one end Attached busbar, which is contacted on the selective resistor, the other (movable) end is over a flexible copper strand connected to the fixed contact of the disconnector contact.
Integrierte Sammelschienenanbindung:Integrated busbar connection:
- • Direkt an die Zugangsklemme ist über eine flexible Cu-Litze eine zur Sammelschienenklemme führende Stromschiene angeschlossen• Directly to the access terminal is via a flexible copper strand leading to the busbar terminal Power rail connected
Magnetkreis:Magnetic circuit:
- • Zur sicheren Potentialtrennung zwischen der Zugangsklemme bzw. dem Sammelschienenanschluss und dem beweglichen Kontakt des Hauptkontaktes ist der Magnetkreis im Inneren komplett mit einer Isolierung ausgekleidet.• For safe electrical isolation between the access terminal or the busbar connection and the movable one Contact of the main contact is the magnetic circuit inside complete with lined with insulation.
EVU-Sperre:Power-OFF:
- • Der Zapfen des Stellteils wirkt direkt auf den Auslösehebel• The pin of the control works directly on the release lever
Die Lichtbogenlöschkammer ist in drei Teilbereiche unterteilt; jeder Teilbereich umfasst 6 Löschbleche; der Abstand des mittleren Teilbereiches zu den benachbarten Teilbereichen beträgt 1,5 mm; der Abstand zwischen den außenliegenden Teilbereichen und den Teilungswänden der Lichtbogenlöschkammer beträgt auch jeweils 1,5 mm; vorteilhafte Wirkung: man kann die sich aus den einschlägigen Vorschriften ergebenden Bedingungen betreffend der Mindestanzahl einzelner Löschbleche, des Mindestabstands zwischen Blechen, damit dieser als Luftstrecke zählt, und der erforderlichen Mindestluftstrecke auch bei einer Löschkammer einhalten, die aufgrund der kompakten Gehäuseabmessungen einen begrenzten raum zur Verfügung hat (hier: nur 28 mm gesamter Platz); Variante: 2 Blechpakete, je 2 mm abstand zu den Teilungswänden und untereinander;The Arc quenching chamber is divided into three sections; each sub-area comprises 6 blanks; the distance of the middle partial area to the adjacent partial areas amounts 1.5 mm; the distance between the outer sections and the partition walls of the arc quenching chamber is also 1.5 mm each; advantageous effect: man may result from the relevant rules Conditions concerning the minimum number of individual quenching plates, the minimum distance between sheets, so this as air gap counts, and the required minimum air gap also at comply with a quenching chamber, due to the compact Housing dimensions provide limited space has (here: only 28 mm total space); Variant: 2 laminated cores, each 2 mm distance to the partition walls and each other;
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