DE102010019429B4 - Lichtbogenlöscheinrichtung für ein Schutzschaltgerät sowie Schutzschaltgerät - Google Patents

Lichtbogenlöscheinrichtung für ein Schutzschaltgerät sowie Schutzschaltgerät Download PDF

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Abstract

Lichtbogenlöscheinrichtung (20) für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung, mit einer ersten Löschkammer (5) und einer zweiten Löschkammer (14), mit einem an der ersten Löschkammer (5) angeordneten ersten Kontakthorn (7), an dem ein erster feststehender Schaltkontakt anordenbar ist, und einem an der zweiten Löschkammer (14) angeordneten zweiten Kontakthorn (16), an dem ein zweiter feststehender Schaltkontakt anordenbar ist, mit einer an der ersten Löschkammer (5) angeordneten ersten Leitschiene (6) und einer an der zweiten Löschkammer (14) angeordneten zweiten Leitschiene (15), wobei die erste Leitschiene (6) und das erste Kontakthorn (7) übereinander und die zweite Leitschiene (15) und das zweite Kontakthorn (16) übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Löschkammern (5, 14) eine Vorkammer (17) vorgesehenen ist, und das erste Kontakthorn (7) ausgehend von der ersten Löschkammer (5) in die Vorkammer (17) hineinragt und das zweite Kontakthorn (16) ausgehend von der zweiten Löschkammer (14) in die Vorkammer (17) hineinragt, wobei die Kontakthörner (7, 16) parallel zueinander angeordnet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Schutzschaltgerät zum Überwachen eines Stromkreises gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
  • Derartige Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung, wie Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter, arbeiten insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente in elektrischen Energieversorgungsnetzen. Leistungsschalter sind speziell für hohe Ströme ausgelegt. Ein Leitungsschutzschalter ist eine Überstromschutzeinrichtung in der Elektroinstallation und wird insbesondere im Bereich von Niederspannungsnetzen eingesetzt. Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anlagen vor Überlast. Sie schützen beispielsweise Leitungen vor Beschädigung durch zu starke Erwärmung in Folge zu hohen Stroms. Das heißt, Schutzschaltgeräte, wie Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter, können den Stromkreis bei Überlast selbsttätig abschalten.
  • Die Schutzschaltgeräte weisen zwei feststehende Schaltkontakte und zwei bewegbare Schaltkontakte auf. Zur Durchleitung von Strom kontaktiert jeweils ein beweglicher Schaltkontakt einen feststehenden Schaltkontakt. Zur Trennung des Stromflusses werden die beweglich ausgeführten Schaltkontakte von den feststehenden Schaltkontakten getrennt. Das Unterbrechen des Stromflusses führt bei jedem Schutzschaltgerät zumindest kurzzeitig zu einem Spannungsüberschlag zwischen den feststehenden Schaltkontakten und den beweglichen Schaltkontakten, da der Abstand während des Trennvorganges der Schaltkontakte zur Isolation noch nicht ausreicht. Befindet sich Gas zwischen den Schaltkontaktpaaren, wird es bei entsprechend hoher Spannungsdifferenz zwischen den Schaltkontaktpaaren durch den Überschlag ionisiert und es bildet sich aufgrund der Gasentladung ein Lichtbogen.
  • Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung, wie Leistungsschalter beziehungsweise Leitungsschutzschalter, sind so konstruiert, dass die beim Öffnen der Schaltkontaktpaare entstehenden Lichtbögen gelöscht und damit der Stromfluss unterbrochen wird.
  • Derartige Schutzschaltgeräte weisen wenigstens eine Spule auf, über die der Strom beziehungsweise ein Teil des Stroms, der zu den Schaltkontakten fließt, geleitet wird. Bei einem schnellen Anstieg des Stroms, zieht die Spule einen Anker an, der einen Auslöser, insbesondere eine Klinke, freigibt. Dieser Auslöser, der beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch druckbeaufschlagt ist oder federelastisch vorgespannt ist, löst das Schutzschaltgerät aus und unterbricht den Stromfluss. So kann beispielsweise eine vorgespannte Feder nach der Freigabe des Auslösers, insbesondere der Klinke, diesen bewegen und dadurch den beweglichen Schaltkontakt von dem feststehenden Schaltkontakt trennen.
  • Es sind Schutzschaltgeräte, insbesondere Leistungsschalter, bekannt, bei denen der Auslöser zum Trennen der Schaltkontakte durch einen ferromagnetischen Stößel bewegt wird, der von einem Magnetfeld eines Permanentmagneten entgegen einer Federkraft gehalten wird. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Stromwerts erfolgt eine Auslösung des Leistungsschalters, wobei von einer Spule ein magnetisches Feld erzeugt wird, welches das Magnetfeld des Permanentmagneten im Bereich des Stößels kompensiert. Dadurch wird der Stößel unter Freisetzung der in der Feder gespeicherten Energie in Richtung seiner Längsachse verschoben, wobei der Leistungsschalter ausgelöst wird, das heißt die Schaltkontaktpaare getrennt werden. Derartige Schutzschaltgeräte weisen des Weiteren zur schnelleren Löschung des Lichtbogens spezielle Lichtbogen-Löschvorrichtungen auf. Die Lichtbogen-Löschvorrichtungen dienen zur besseren Unterbrechung bzw. Löschung des Lichtbogens, der beim Öffnen der stromdurchflossenen Schaltkontaktpaare des Schutzschaltgerätes entsteht. Beim Trennen der Schaltkontaktpaare fließt der Strom über immer kleiner werdende Bereiche einer zugehörigen Kontaktzone und heizt diese immer stärker auf. Kurz vor der eigentlichen Trennung der Schaltkontakte der Schaltkontaktpaare entsteht eine schmelzflüssige Brücke, die bei kleinen Strömen schließlich abreißt bzw. bei großen Strömen verdampft. Der Strom kann demnach nur noch über einen Lichtbogen in Form einer leitenden Plasmasäule weiterfließen.
  • Die Stärke des Lichtbogens wird dabei von der Höhe und Art des geschalteten Stroms beeinflusst. Im Fall eines Kurzschlusses in einem beispielsweise durch einen Leitungsschutzschalter abgesicherten Stromkreis können beispielsweise Kurzschlussströme von über 25000 A entstehen. Der Lichtbogen erzeugt dabei im Schutzschaltergehäuse während seiner Brenndauer in Abhängigkeit von einer Versorgung mit Gleich- oder Wechselstrom Temperaturen von bis zu 20000 K. Die hohe thermische Belastung führt jedoch zu schädlichen Wirkungen für das Schutzschaltgerät. Beispielsweise können Metall- und Isolierteile durch die Lichtbogeneinwirkung beschädigt oder zerstört werden. Demzufolge ist es erforderlich, die Lichtbögen schnellstmöglich zum Erlöschen zu bringen, um den thermischen Energieumsatz zu minimieren. Hierzu haben moderne Schutzschaltgeräte Lichtbogen-Löschvorrichtungen, die Löschkammern, Leitschienen, gegebenenfalls Blasschleifen und/oder Metallbleche, die einen Vorkammerbereich abdecken, aufweisen.
  • Ziel derartiger Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung, insbesondere der speziellen Lichtbogen-Löschvorrichtung der Schutzschaltgeräte, ist es, dass die beim Öffnen der Schaltkontakte der Schaltkontaktpaare entstehenden Lichtbögen schnell und ohne Beschädigung des Schutzschaltgerätes gelöscht werden und damit der Stromfluss unterbrochen wird.
  • Insbesondere im Bereich der Hochleistungsschutzschaltgeräte werden doppelunterbrechende Kontaktsysteme verwendet. Diese haben gegenüber sogenannten Einfachunterbrechern den Vorteil, dass zeitgleich zwei Lichtbögen erzeugt werden und eine höhere Bogenspannung aufgebaut werden kann. Dadurch können die Lichtbögen schneller verlöschen und die umgesetzte Energie in den Löschkammern niedrig gehalten werden. Ein Schutzschaltgerät mit einer Doppelunterbrechung ist beispielsweise aus der EP1548772 A1 bekannt. Die beiden Löschkammern des dortigen Schutzschaltgerätes sind nebeneinander angeordnet. Die Kontakthörner einer jeden Löschkammer ragen gleich gerichtet und parallel zueinander in die Vorkammer der Lichtbogenlöscheinrichtung hinein. Nachteil bei diesem Schutzschaltgerät ist durch diese Anordnung der Löschkammern beziehungsweise der Kontakthörner zueinander, dass sich die beiden Magnetfelder der sich bewegenden Lichtbögen gegenseitig stören und den Lauf des jeweiligen anderen Lichtbogens behindern. Das heißt, der Stromfluss verläuft bei der Lichtbogenlöscheinrichtung der EP1548772 A1 vom ersten Festkontakt über den ersten entstehenden Lichtbogen zum ersten beweglichen Kontakt und über einen zweiten entstehenden Lichtbogen weiter zum zweiten Festkontakt. Die dabei entstehenden Magnetfelder sind entgegengesetzt gerichtet und unterstützen den jeweiligen Nachbarlichtbogen nicht, sondern behindern sogar dessen Bewegung.
  • Dieser schädliche Einfluss wird bei den bekannten Schutzschaltgeräten mit Doppelunterbrechung in der Regel hingenommen. Teilweise wird versucht durch eine Stahlummantelung der einzelnen Vorkammern die Magnetfelder voneinander abzuschirmen. Diese Lösung ist aufwendig und kostenintensiv. Ein weiterer Lösungsansatz ist es, die Löschsysteme der Lichtbogenlöscheinrichtung, das heißt die Löschkammern und entsprechend die Kontakthörner sowie die Leitschienen, räumlich zu trennen, so dass die Magnetfelder entsprechend abgeschwächt sind. Dies erfordert jedoch einen höheren Platzbedarf für die Löschsysteme der Lichtbogenlöscheinrichtung in dem Schutzschaltgerät.
  • Weiterhin ist aus der Patentschrift EP 1 615 247 B1 eine Lichtbogenlöscheinrichtung für ein elektromechanisches Schutzschaltgerät bekannt, welches ebenfalls ein doppeltunterbrechendes Kotaktsystem aufweist. Dieses doppeltunterbrechende Kotaktsystem weist eine erste Lichtbogenlöschkammer auf, welche über ein erstes Kontakthorn mit einem ersten feststehenden Kontaktelement verbunden ist. Das zweite feststehende Kontaktelement ist in Breitenrichtung neben dem ersten feststehende Kontaktelement angeordnet, während die beiden beweglichen Kontaktelemente auf einer beweglichen Kontaktbrücke angeordnet und somit gemeinsamen bewegbar sind. Anstelle einer zweiten Lichtbogenlöschkammer weist das Schutzschaltgerät ein strombegrenzendes Element auf, welches in Breitenrichtung neben der ersten Lichtbogenlöschkammer angeordnet ist. Bevorzugter Weise ist das strombegrenzende Element als formstabile Leiterschlaufe ausgebildet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichtbogenlöscheinrichtung für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung sowie ein Schutzschaltgerät mit Doppelunterbrechung zu schaffen, die eine zuverlässige und besonders schnelle Löschung der entstehenden Lichtbögen gewährleisten. Insbesondere soll ermöglicht werden, dass die entstehenden Lichtbögen das Schutzschaltgerät mit Doppelunterbrechung, insbesondere die Schaltkontakte, nicht beschädigen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lichtbogenlöscheinrichtung für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch ein Schutzschaltgerät zum Überwachen eines Stromkreises mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Merkmale und Details die im Zusammenhang mit der Lichtbogenlöscheinrichtung beschrieben sind gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem Schutzschaltgerät und umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird.
  • Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Lichtbogenlöscheinrichtung für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung, mit einer ersten Löschkammer und einer zweiten Löschkammer, mit einem an der ersten Löschkammer angeordneten ersten Kontakthorn, an dem ein erster feststehender Schaltkontakt anordenbar ist, und einem an der zweiten Löschkammer angeordneten zweiten Kontakthorn, an dem ein zweiter feststehender Schaltkontakt anordenbar ist, mit einer an der ersten Löschkammer angeordneten ersten Leitschiene und einer an der zweiten Löschkammer angeordneten zweiten Leitschiene, wobei die erste Leitschiene und das erste Kontakthorn übereinander und die zweite Leitschiene und das zweite Kontakthorn übereinander angeordnet sind, wobei zwischen den Löschkammern eine Vorkammer vorgesehen ist, wobei das erste Kontakthorn ausgehend von der ersten Löschkammer in die Vorkammer hineinragt und das zweite Kontakthorn ausgehend von der zweiten Löschkammer in die Vorkammer hineinragt, und wobei die Kontakthörner parallel zueinander angeordnet sind, gelöst.
  • Eine derartige Lichtbogenlöscheinrichtung für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung ermöglicht, dass die bei einer Trennung der Schaltkontakte entstehenden Lichtbögen schnell von der Vorkammer in die Löschkammern gezwungen werden.
  • Die Anordnung des ersten Kontakthorns zu dem zweiten Kontakthorn und damit der ersten Leitschiene zu der zweiten Leitschiene ist derart gestaltet, dass die entstehenden Magnetfelder sich nicht stören, das heißt sich nicht negativ beeinflussen, und dadurch die Lichtbögen deutlich schneller beschleunigt und in Richtung der Löschkammern getrieben werden können. Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Ausrichtung des ersten Kontakthorns zu dem zweiten Kontakthorn und damit auch die Ausrichtung der ersten Leitschiene zu der zweiten Leitschiene um 180° gedreht sind. Die Kontaktsysteme für die entstehenden Lichtbögen, das heißt auf der einen Seite das erste Kontakthorn, die erste Leitschiene und die erste Löschkammer sowie auf der anderen Seite das zweite Kontakthorn, die zweite Leitschiene und die zweite Löschkammer, sind um 180° verdreht zueinander angeordnet. Die Löschkammern sind nicht nebeneinander angeordnet, sondern liegen sich gegenüber, wobei die Vorkammer, in der die Kontakthörner und die Leitschienen sowie die Schaltkontaktpaare des Schutzschaltgerätes einliegen, durch beide Löschkammern gebildet wird. Das heißt, die Vorkammer liegt zwischen den beiden Löschkammern. Das erste Kontaktsystem, umfassend die erste Löschkammer, das erste Kontakthorn und die erste Leitschiene, ist vorzugsweise spiegelverkehrt zu dem zweiten Kontaktsystem, umfassend die zweite Löschkammer, das zweite Kontakthorn und die zweite Leitschiene, angeordnet.
  • An der ersten Löschkammer der Lichtbogenlöscheinrichtung ist das erste Kontakthorn angeordnet. Vorzugsweise ist das erste Kontakthorn an dem oberen Ende der ersten Löschkammer angeordnet, insbesondere befestigt. An dem ersten Kontakthorn kann ein erster feststehender Schaltkontakt eines Schutzschaltgerätes angeordnet werden. An der zweiten Löschkammer ist das zweite Kontakthorn angeordnet. Vorzugsweise ist das zweite Kontakthorn an dem oberen Ende der zweiten Löschkammer angeordnet, insbesondere befestigt. An dem zweiten Kontakthorn kann ein zweiter feststehender Schaltkontakt eines Schutzschaltgerätes angeordnet werden. Vorzugsweise ist die erste Leitschiene der Lichtbogenlöscheinrichtung an dem unteren Ende der ersten Löschkammer angeordnet, insbesondere befestigt, und die zweite Leitschiene der Lichtbogenlöscheinrichtung an dem unteren Ende der zweiten Löschkammer angeordnet, insbesondere befestigt. Dabei sind das erste Kontakthorn vorzugsweise vertikal über der ersten Leitschiene und das zweite Kontakthorn vorzugsweise vertikal über der zweiten Leitschiene angeordnet. Hierdurch kann ein erster Lichtbogen zwischen dem ersten Kontakthorn und der ersten Leitschiene verlaufen bis er in der ersten Löschkammer verlöscht und der zweite entstehende Lichtbogen kann zwischen dem zweiten Kontakthorn und der zweiten Leitschiene verlaufen bis er in der zweiten Löschkammer verlöscht.
  • Die Vorteile einer derartigen Lichtbogenlöscheinrichtung für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung sind zum einen die kräftige Beschleunigung der beiden entstehenden Lichtbögen nach der Kommutierung durch die sich unterstützenden entstehenden Magnetfelder und zum anderen das schnelle Eintreiben der Lichtbögen in die Löschkammern.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der Lichtbogenlöscheinrichtung vorgesehen sein, dass die Vorkammer durch zwei parallel zueinander angeordnete Metallplatten begrenzt ist. Dabei ist die Lichtbogenlöscheinrichtung derart ausgebildet, dass zwei gegenüberliegenden Seiten der Vorkammer der Lichtbogenlöscheinrichtung durch die beiden Löschkammern und die beiden anderen sich gegenüberliegenden Seiten der Vorkammer durch die beiden Metallplatten begrenzt werden. Die Metallplatten sind derart mit einer Spule eines Schutzschaltgerätes verbunden, in der die Lichtbogenlöscheinrichtung vorgesehen ist, dass die Spule zwischen den Metallplatten ein Magnetfeld induzieren kann. Die Metallplatten ermöglichen im Zusammenspiel mit der Spule des Schutzschaltgerätes, dass ein starkes Magnetfeld zwischen den Metallplatten entsteht, welches die Lichtbögen derart beeinflusst, dass diese nochmals beschleunigt in die entsprechenden Löschkammern getrieben werden.
  • Ferner ist eine Lichtbogenlöscheinrichtung bevorzugt, bei der die erste Leitschiene der ersten Löschkammern mit der zweiten Leitschiene der zweiten Löschkammern elektrisch leitend verbunden ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Lichtbögen besser gerichtet zu den Löschkammern gelenkt werden. Daher ist es insbesondere bevorzugt, wenn die erste Leitschiene der ersten Löschkammern und die zweite Leitschiene der zweiten Löschkammern monolithisch ausgebildet sind. Monolithisch ausgebildet bedeutet, dass die Leitschienen einstückig ausgebildet sind und durch ein gemeinsames Herstellungsverfahren erzeugt worden sind. Die Leitschienen sind vorzugsweise einstückig mit den untersten Blechen der entsprechenden Löschkammern ausgebildet. Gleiches gilt für die Kontakthörner. Jedes Kontakthorn ist vorzugsweise einstückig mit dem oberen Blech der entsprechenden Kontaktkammer ausgebildet.
  • Besonders bevorzugt ist bei der Lichtbogenlöscheinrichtung, wenn zumindest ein Teil der ersten Leitschiene und ein Teil der zweiten Leitschiene eine Blasspule bilden. Das heißt die Lichtbogenlöscheinrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass der Stromfluss nach der Kommutierung der Lichtbögen über die miteinander verbundenen Leitschienen eine die Lichtbögen antreibende Blasspule erzeugt. Das entstehende Blasfeld bläst die Lichtbögen entlang den miteinander verbundenen Leitschienen in die entsprechenden Löschkammern. Das Blasfeld in der Lichtbogenlöscheinrichtung übt eine zusätzliche Kraft, die sogenannte Lorenzkraft, auf die Lichtbögen aus. Dabei ist das Blasfeld derart polarisiert, dass die Lichtbögen in die entsprechenden Löschkammern getrieben werden. Das heißt, das Blasfeld wirkt nach der sogenannten Kommutierung auf beide Lichtbögen und treibt diese stark beschleunigt in Richtung der Löschkammern. In den Löschkammern sind Löscheinrichtungen, wie beispielsweise Löschblechpakete angebracht. An diesen Löscheinrichtungen werden die Lichtbögen gestreckt und gekühlt und dadurch zum Erlöschen gebracht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der Lichtbogenlöscheinrichtung vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil der ersten Leitschiene und ein Teil der zweiten Leitschiene um einen Metallkern gewickelt sind. Das erzeugte Magnetfeld wird durch die Metallplatten, die insbesondere als Eisenplatten ausgebildet sind, und den Metallkern, der insbesondere als Eisenkern ausgebildet ist, konzentriert und in der Vorkammer fokussiert. Das durch den Metallkern verstärkte Blasfeld wirkt nach der sogenannten Kommutierung auf beide Lichtbögen und treibt diese verstärkt beschleunigt in Richtung der Löschkammern. Der Metallkern ist von den Leitschienen umwickelt. Der Metallkern verläuft senkrecht zu den Metallplatten beziehungsweise der Erstreckung der Kontakthörner und der Leitschienen. Dabei kann der Metallkern verschiedenartig ausgebildet sein. Bevorzugt ist eine Lichtbogenlöscheinrichtung, bei der der Metallkern als ein längliches Vollprofil, insbesondere als ein längliches, dreieckförmiges Vollprofil, ausgebildet ist. Der Metallkern ist vorzugsweise derart lang, dass er sich über die gesamte Breite oder zumindest annähernd über die gesamte Breite der Vorkammer erstreckt.
  • Besonders bevorzugt ist eine Lichtbogenlöscheinrichtung, bei der zusätzlich zwischen dem ersten Kontakthorn und dem zweiten Kontakthorn eine Kunststoffplatte vorgesehen ist. Diese trennt das erste Kontakthorn von dem zweiten Kontakthorn und damit das erste Schaltkontaktpaar von dem zweiten Schaltkontaktpaar eines Schutzschaltgerätes mit Doppelunterbrechung. Das heißt, die Kunststoffplatte kann verhindern, dass ein Lichtbogen beispielsweise auf die falsche Leitschiene überspringt.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Schutzschaltgerät zum Überwachen eines Stromkreises, aufweisend eine Spule zum Betätigen eines Auslösers, ein erstes Schaltkontaktpaar umfassend einen ersten feststehenden Schaltkontakt und einen ersten beweglichen Schaltkontakt, ein zweites Schaltkontaktpaar umfassend einen zweiten feststehenden Schaltkontakt und einen zweiten beweglichen Schaltkontakt, wobei die beweglichen Schaltkontakte durch den Auslöser betätigbar sind, sowie eine Lichtbogenlöscheinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, ausgebildet ist, gelöst.
  • Ein derartiges Schutzschaltgerät mit Doppelunterbrechung, das eine Lichtbogenlöscheinrichtung, mit einer ersten Löschkammer und einer zweiten Löschkammer, mit einem an der ersten Löschkammer angeordneten ersten Kontakthorn, an dem ein erster feststehender Schaltkontakt anordenbar ist, und einem an der zweiten Löschkammer angeordneten zweiten Kontakthorn, an dem ein zweiter feststehender Schaltkontakt anordenbar ist, mit einer an der ersten Löschkammer angeordneten ersten Leitschiene und einer an der zweiten Löschkammer angeordneten zweiten Leitschiene, wobei die erste Leitschiene und das erste Kontakthorn übereinander und die zweite Leitschiene und das zweite Kontakthorn übereinander angeordnet sind, wobei zwischen den Löschkammern eine Vorkammer vorgesehen ist, wobei das erste Kontakthorn ausgehend von der ersten Löschkammer in die Vorkammer hineinragt und das zweite Kontakthorn ausgehend von der zweiten Löschkammer in die Vorkammer hineinragt, und wobei die Kontakthörner parallel zueinander angeordnet sind, aufweist, ermöglicht, dass die bei einer Trennung der Schaltkontakte entstehenden Lichtbögen besonders schnell und sicher aus der Kontaktzone durch die Vorkammer in die Löschkammern gezwungen werden. Hierdurch wird die Belastung, insbesondere die thermische Belastung, für das Schutzschaltgerät, insbesondere die Schaltkontakte, verringert.
  • Vorteile eines derartigen Schutzschaltgerätes sind zum einen die kräftige Beschleunigung der beiden entstehenden Lichtbögen nach der Kommutierung durch das starke Magnetfeld und zum anderen das schnelle Eintreiben der Lichtbögen in die Löschkammern. Ferner ermöglicht ein derartiges Schutzschaltgerät ein höheres Kürzschluss-Schaltvermögen als bekannte Schutzschaltgeräte gleicher Baugröße.
  • Besonders bevorzugt ist ein Schutzschaltgerät, bei dem die Spulenachse der Spule senkrecht oder annähernd senkrecht zu den beiden die Vorkammer der Lichtbogenlöscheinrichtung begrenzenden Metallplatten verläuft.
  • Im Gegenteil zu den bisher bekannten Schutzschaltgeräten, bei denen die Spule so angeordnet ist, dass die Spulenachse in Richtung der Lichtbogenlaufrichtung zeigt, wodurch das entstehende Magnetfeld der Spule keine oder sogar eine negative Wirkung auf die Lichtbogenbewegung ausübt, wird bei einem derartigen Schutzschaltgerät das Magnetfeld der Spule, welches die Spule zur magnetischen Auslösung des Auslösers erzeugt, ausgenutzt, um die entstehenden Lichtbögen schneller in die Löschkammern zu zwingen.
  • Die Spule des Schutzschaltgerätes ist vorzugsweise derart in dem Schutzschaltgerät angeordnet, dass die Ausrichtung ihres Magnetfeldes senkrecht beziehungsweise annähernd senkrecht zur Lichtbogenlaufrichtung der Lichtbögen verläuft. Das von der Spule auf die Metallplatten induzierte Magnetfeld, das zwischen den Metallplatten entsteht, wirkt auf die Lichtbögen in positiver Weise, so dass diese schneller in die sich gegenüberliegenden Löschkammern des Schutzschaltgerätes gezwungen werden können.
  • Die Anordnung der Spule, inklusive ihres Spulenkernes, zu den beiden Metallplatten beziehungsweise Stahlplatten, insbesondere Eisenplatten, lässt im Vorkammerbereich, das heißt vor der Löschkammer, ein Magnetfeld entstehen, das durch die Spule auf die Stahlplatten induziert ist, und welches dafür sorgt, dass der Lichtbogen zwischen dem ersten beweglichen Schaltkontakt und dem ersten feststehenden Schaltkontakt in Richtung der ersten Leitschiene gedrückt und der Lichtbogen zwischen dem zweiten beweglichen Schaltkontakt und dem zweiten feststehenden Schaltkontakt in Richtung der zweiten Leitschiene gedrückt wird, um so auf die entsprechenden Leitschienen überzuspringen. Das heißt, der auf die erste Leitschiene überspringende Lichtbogen steht anschließend zwischen der ersten Leitschiene und dem ersten Festkontakthorn und wird somit durch das Magnetfeld in die erste Löschkammer gedrückt, wo er schließlich erlöschen kann, und der auf die zweite Leitschiene überspringende Lichtbogen steht anschließend zwischen der zweiten Leitschiene und dem zweiten Festkontakthorn und wird somit durch das Magnetfeld in die zweite Löschkammer gedrückt, wo er schließlich erlöschen kann .
  • Die im Vergleich zu der Anordnung der Spule bei den bekannten Schutzschaltgeräten um 90° gedrehte Anordnung der Spule ermöglicht, dass das Magnetfeld der Spule ausgenutzt werden kann, um die nach dem Trennen der Schaltkontaktpaare entstehenden Lichtbögen schneller zu verlöschen.
  • Die Metallplatten sind derart mit der Spule verbunden, dass diese zwischen den Metallplatten ein Magnetfeld induzieren kann. So können beispielsweise eine erste Metallplatte an dem ersten stirnseitigen Ende der Spule und die zweite Metallplatte an dem zweiten stirnseitigen Ende der Spule angeordnet sein. Insbesondere kontaktieren die Metallplatten die Spule.
  • Vorteilhafterweise verläuft die Spulenachse der Spule senkrecht zu den Ebenen, in denen die Metallplatten verlaufen. Die Metallplatten sind eben ausgebildet. Dabei können diese beispielsweise rechteckig, oval, rund oder L-förmig ausgebildet sein. Annähernd senkrecht bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Spulenachse der Spule in einem Winkel zwischen 80° und 90°, insbesondere in einem Winkel zwischen 85° und 90°, zu den Ebenen, in denen die Metallplatten verlaufen, verläuft.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Schutzschaltgerät vorgesehen sein, dass die Spule zwischen den Metallplatten angeordnet ist. Das heißt, die Spule des Schutzschaltgerätes ist vorteilhafterweise derart zwischen den Metallplatten angeordnet, dass zwischen den Metallplatten ein Magnetfeld entsteht, welches durch die Spule auf die Metallplatten induziert wird. Das zwischen den Metallplatten entstehende Magnetfeld bewirkt, dass die entstehenden Lichtbögen derart beeinflusst werden, dass diese schneller aus den Kontaktzonen heraus und in Richtung der Löschkammern gezwungen werden. Bevorzugt deckt zumindest ein Teil einer Metallplatte eine Seite des Spulenkerns der Spule ab.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Schutzschaltgerät vorgesehen sein, dass die Schwenkebenen, in der der erste bewegliche Schaltkontakt und der zweite bewegliche Schaltkontakt bewegbar ist, und die Leitschienen sowie die Kontakthörner parallel oder annähernd parallel zu den Metallplatten verlaufen. Hierdurch können die Lichtbögen, die nach dem Trennen der Schaltkontaktpaare entstehen, durch das Magnetfeld, dass zwischen den Metallplatten entsteht, derart beeinflusst werden, dass diese schnell in Richtung der jeweiligen Löschkammern gezwungen werden.
  • Die Metallplatten, insbesondere die als Eisenplatten ausgebildeten Metallplatten, sind vorzugsweise derart ausgebildet und in dem Schutzschaltgerät angeordnet, dass sie die komplette Vorkammer beziehungsweise den kompletten Vorkammerbereich zwischen der ersten und der zweiten Löschkammer abdecken, damit die entstehenden Lichtbögen durch das Magnetfeld schnell und sicher von den Kontaktzonen der Schaltkontakte bis in die Löschkammern gedrückt werden können.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Schutzschaltgerät vorgesehen sein, dass der erste feststehende Schaltkontakt als Kontaktplättchen an dem ersten Kontakthorn angeordnet ist, wobei das erste Kontakthorn elektrisch leitend an der Spule, insbesondere an einem ersten Ende der Wicklung der Spule, befestigt ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass der zweite feststehende Schaltkontakt als Kontaktplättchen an dem zweiten Kontakthorn angeordnet ist.
  • Das zuvor beschriebene Schutzschaltgerät ist vorteilhafterweise als ein Leistungsschalter oder ein Leitungsschutzschalter, insbesondere ein Hochleistungsschutzschaltgerät, ausgebildet.
  • Bei einem derartig ausgebildeten Schutzschaltgerät, insbesondere einem derartig ausgebildeten Leistungsschalter oder einem derartig ausgebildeten Leitungsschutzschalter, ist die Spulenachse der Spule beziehungsweise des Spulenkerns senkrecht oder annähernd senkrecht zur Lichtbogenlaufrichtung der Lichtbögen ausgerichtet. Dadurch ermöglicht das Schutzschaltgerät, dass die Lichtbögen nach der Kontaktöffnung der Schaltkontaktpaare durch das starke Magnetfeld beschleunigt werden. Ein weiterer Vorteil bei einem derartigen Schutzschaltgerät ist, dass Kontaktmaterial an den Schaltkontakten eingespart werden kann, da durch das schnellere Verlöschen der Lichtbögen aufgrund des Magnetfeldes zwischen den Metallplatten die Lichtbogenbelastung auf die Schaltkontakte kleiner ist. Das Schutzschaltgerät weist durch die spezielle Anordnung der Spule zu den Metallplatten und den Schaltkontakten ein höheres Kurzschluss-Schaltvermögen im Vergleich zu bekannten Schutzschaltgeräten gleicher Baugröße auf. Das Ausnutzen des Magnetfeldes sowie des Blasfeldes ermöglicht eine Entlastung der Kontaktstellen beim sogenannten dynamischen Kontaktöffnen.
  • Die Erfindung und ihre Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
    • 1 in einer Seitenansicht einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lichtbogenlöscheinrichtung eines Schutzschaltgerätes mit Doppelunterbrechung, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, wobei der Stromfluss und die Magnetfelder verdeutlicht dargestellt sind,
    • 2 eine Draufsicht auf eine Lichtbogenlöscheinrichtung eines Schutzschaltgerätes mit Doppelunterbrechung, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist,
    • 3 eine perspektivische Ansicht einer Lichtbogenlöscheinrichtung eines Schutzschaltgerätes mit Doppelunterbrechung, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist,
    • 4 eine weitere perspektivische Ansicht der Lichtbogenlöscheinrichtung gemäß 3, ohne Darstellung der vorderen Metallplatte,
    • 5 in einer Seitenansicht einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Schutzschaltgerätes, das eine Lichtbogenlöscheinrichtung aufweist, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist.
  • Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 5 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer Seitenansicht einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lichtbogenlöscheinrichtung 20 eines Schutzschaltgerätes mit Doppelunterbrechung, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist. Der Stromfluss und die Magnetfelder sind verdeutlicht dargestellt. Die Lichtbogenlöscheinrichtung 20 weist ein erstes Kontaktsystem, aufweisend eine erste Löschkammer 5, eine erste Leitschiene 6, ein erstes Kontakthorn 7 und ein zweites Kontaktsystem, aufweisend eine zweite Löschkammer 14, eine zweite Leitschiene 15 und ein zweites Kontakthorn 16, auf. Die beiden Kontaktsysteme der Lichtbogenlöscheinrichtung 20 sind um 180° verdreht zueinander angeordnet. Die Löschkammern 5, 14 bilden eine Vorkammer 17, die zwischen den Löschkammern 5, 14 liegt.
  • Die Lichtbogenlöscheinrichtung 20 ist Teil eines Schutzschaltgerätes, von dem ein erstes Schaltkontaktpaar, aufweisend einen ersten feststehenden Schaltkontakt 3 und einen ersten beweglichen Schaltkontakt 4, sowie ein zweites Schaltkontaktpaar, aufweisend einen zweiten feststehenden Schaltkontakt 12 und einen zweiten beweglichen Schaltkontakt 13, dargestellt sind. Die Lichtbogenlöscheinrichtung 20 ist daher als Doppelunterbrecher ausgebildet.
  • Die Lichtbogenlöscheinrichtung 20 ermöglicht, dass die bei einer Trennung der Schaltkontaktpaare 3, 4 sowie 12, 13 entstehenden Lichtbögen 21 schnell von der Vorkammer 17 in die Löschkammern 5, 14 gezwungen werden.
  • Die Anordnung des ersten Kontakthorns 7 zu dem zweiten Kontakthorn 16 und damit der ersten Leitschiene 6 zu der zweiten Leitschiene 15 ist derart gestaltet, dass die entstehenden Blasfelder 23 beziehungsweise Magnetfelder sich gegenseitig verstärken, das heißt sich nicht negativ beeinflussen, und dadurch die Lichtbögen 21 deutlich schneller beschleunigt und in Richtung der Löschkammern 5, 14 getrieben werden können. Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Ausrichtung des ersten Kontakthorns 7 zu dem zweiten Kontakthorn 16 und damit auch die Ausrichtung der ersten Leitschiene 6 zu der zweiten Leitschiene 15 um 180° gedreht sind. Die Kontaktsysteme für die entstehenden Lichtbögen 21, das heißt auf der einen Seite das erste Kontakthorn 7, die erste Leitschiene 6 und die erste Löschkammer 5 sowie auf der anderen Seite das zweite Kontakthorn 16, die zweite Leitschiene 15 und die zweite Löschkammer 14, sind um 180° verdreht zueinander angeordnet. Die Löschkammern 5, 14 sind nicht nebeneinander angeordnet, sondern liegen sich gegenüber, wobei die Vorkammer 17, in der die Kontakthörner 7, 16 und die Leitschienen 6, 15 sowie die Schaltkontaktpaare 3, 4 und 12, 13 des Schutzschaltgerätes einliegen, durch beide Löschkammern 5, 14 gebildet wird. Das heißt, die Vorkammer 17 liegt zwischen den beiden Löschkammern 5, 14. Das erste Kontaktsystem, umfassend die erste Löschkammer 5, das erste Kontakthorn 7 und die erste Leitschiene 6, ist vorzugsweise spiegelverkehrt zu dem zweiten Kontaktsystem, umfassend die zweite Löschkammer 14, das zweite Kontakthorn 16 und die zweite Leitschiene 15, angeordnet.
  • An der ersten Löschkammer 5 der Lichtbogenlöscheinrichtung 20 ist das erste Kontakthorn 7 angeordnet. Vorzugsweise ist das erste Kontakthorn 7 an dem oberen Ende 5b der ersten Löschkammer 5 angeordnet, insbesondere befestigt. An dem ersten Kontakthorn 7 ist ein erster feststehender Schaltkontakt 3 des Schutzschaltgerätes angeordnet. An der zweiten Löschkammer 14 ist das zweite Kontakthorn 16 angeordnet. Vorzugsweise ist das zweite Kontakthorn 16 an dem oberen Ende 14b der zweiten Löschkammer 14 angeordnet, insbesondere befestigt. An dem zweiten Kontakthorn 16 ist ein zweiter feststehender Schaltkontakt 12 des Schutzschaltgerätes angeordnet. Vorzugsweise ist die erste Leitschiene 6 der Lichtbogenlöscheinrichtung 20 an dem unteren Ende 5a der ersten Löschkammer 5 angeordnet, insbesondere befestigt, und die zweite Leitschiene 15 der Lichtbogenlöscheinrichtung 20 an dem unteren Ende 14 der zweiten Löschkammer 14 angeordnet, insbesondere befestigt. Dabei ist das erste Kontakthorn 7 vertikal über der ersten Leitschiene 6 und das zweite Kontakthorn 16 vertikal über der zweiten Leitschiene 15 angeordnet. Hierdurch kann ein erster Lichtbogen 21 zwischen dem ersten Kontakthorn 7 und der ersten Leitschiene 6 verlaufen bis er in der ersten Löschkammer 5 verlöscht und der zweite entstehende Lichtbogen 21 kann zwischen dem zweiten Kontakthorn 16 und der zweiten Leitschiene 15 verlaufen, bis er in der zweiten Löschkammer 14 verlöscht.
  • Die Lichtbogenlöscheinrichtung 20 ist so gestaltet, dass der Stromfluss nach der Kommutierung der Lichtbögen 21 über die miteinander verbundenen Leitschienen 6, 15 eine die Lichtbögen 21 antreibende Blasspule erzeugt. Der Stromfluss verläuft über den ersten feststehenden Schaltkontakt 3 über den ersten Lichtbogen 21 zu der ersten Leitschiene 6, dann über den zweiten Lichtbogen 21 zu dem zweiten feststehenden Schaltkontakt 12. Das erzeugte Blasfeld 23 wird durch die Eisenplatten 8, 9 und den Eisenkern 18 konzentriert und in der Vorkammer 17 fokussiert. Dieses verstärkte Blasfeld 23 wirkt nach der sogenannten Kommutierung auf beide Lichtbögen 21 und treibt diese zusammen mit dem Magnetfeld 11 stark beschleunigt in Richtung der Löschkammern 5, 14.
  • Die Vorteile einer derartigen Lichtbogenlöscheinrichtung 20 für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung sind zum einen die kräftige Beschleunigung der beiden entstehenden Lichtbögen 21 nach der Kommutierung durch die sich unterstützenden entstehenden Blasfelder 23 beziehungsweise Magnetfelder und zum anderen das schnelle Eintreiben der Lichtbögen 21 in die Löschkammern 5, 14.
  • In der 2 ist in einer Draufsicht eine Lichtbogenlöscheinrichtung 20 eines Schutzschaltgerätes mit Doppelunterbrechung, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, dargestellt. Die Lichtbogenlöscheinrichtung 20 weist zwei parallel zueinander verlaufende Metallplatten 8, 9, die insbesondere als Eisenplatten ausgebildet sind, auf.
  • Das heißt die Vorkammer 17 der Lichtbogenlöscheinrichtung 20 ist durch die parallel zueinander angeordneten Metallplatten 8, 9 begrenzt. Dabei ist die Lichtbogenlöscheinrichtung 20 derart ausgebildet, dass zwei gegenüberliegenden Seiten der Vorkammer 17 durch die beiden Löschkammern 5, 14 und die beiden anderen sich gegenüberliegenden Seiten der Vorkammer 17 durch die beiden Metallplatten 8, 9 begrenzt werden. Die Metallplatten 8, 9 sind derart mit einer Spule des Schutzschaltgerätes verbunden, dass die Spule zwischen den Metallplatten 8, 9 ein zusätzliches Magnetfeld induzieren kann. Die Metallplatten 8, 9 ermöglichen im Zusammenspiel mit der Spule des Schutzschaltgerätes, dass ein starkes Magnetfeld zwischen den Metallplatten 8, 9 entsteht, welches die Lichtbögen 21 derart beeinflusst, dass diese nochmals beschleunigt in die entsprechenden Löschkammern 5, 14 getrieben werden.
  • Die erste Leitschiene 6 der ersten Löschkammern 5 ist elektrisch leitend mit der zweiten Leitschiene 15 der zweiten Löschkammern 14 verbunden. Bevorzugt sind die erste Leitschiene 6 und die zweite Leitschiene 15 monolithisch ausgebildet. In der 2 wird die um gespiegelte Anordnung der beiden Kontaktsysteme deutlich.
  • Die 3 und 4 zeigen jeweils in einer perspektivischen Ansicht eine Lichtbogenlöscheinrichtung 20 eines Schutzschaltgerätes mit Doppelunterbrechung, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet sind. Im Gegensatz zu 3 ist in 4 die vordere Metallplatte 8 nicht dargestellt. Die Metallplatten 8, 9 begrenzen an zwei Seiten die Vorkammer der Lichtbogenlöscheinrichtung 20. Die Lichtbogenlöscheinrichtung 20 weist einen Metallkern, hier in Form eines länglichen, dreieckförmigen Vollprofils, auf. Die erste und die zweite Leitschiene 6, 15 sind einstückig miteinander ausgebildet. Ein Teil der ersten Leitschiene 6 und ein Teil der zweiten Leitschiene 15 umwickeln den Metallkern.
  • Das von der nicht dargestellten Spule des Schutzschaltgerätes erzeugte Magnetfeld wird durch die Metallplatten 8, 9, die insbesondere als Eisenplatten ausgebildet sind, und den Metallkern 18, der insbesondere als Eisenkern ausgebildet ist, konzentriert und in der Vorkammer 17 fokussiert. Das durch den Metallkern 18 verstärkte Blasfeld 23 wirkt nach der sogenannten Kommutierung auf beide Lichtbögen 21 und treibt diese verstärkt beschleunigt in Richtung der Löschkammern 5,14. Der Metallkern 18 verläuft senkrecht zu den Metallplatten 8, 9 beziehungsweise der Erstreckung der Kontakthörner 7, 16 und der Leitschienen 6, 15. Der Metallkern 18 ist vorzugsweise derart lang, dass er sich annähernd über die gesamte Breite der Vorkammer 17 erstreckt. In dem Metallkern 18 verläuft ein Magnetfeld 19, siehe 1, das die Lichtbögen 21 positiv beeinflusst.
  • In der 5 ist in einer Seitenansicht ein Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Schutzschaltgerätes 1, das eine Lichtbogenlöscheinrichtung 20 aufweist, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, gezeigt. Die Leitschienen 6, 15 sind jeweils an dem unteren Ende 5a der ersten Löschkammer 5 beziehungsweise an dem unteren Ende 14a der zweiten Löschkammer 14 angeordnet, insbesondere ist jeweils das untere Blech der Löschkammern 5, 14 mit der entsprechenden Leitschiene 6, 15 einstückig ausgebildet. Das erste Kontakthorn 7 verläuft zwischen einem ersten Ende der Spule 2 und dem oberen Ende 5b der ersten Löschkammer 5, das zweite Kontakthorn 16 verläuft zwischen der ersten Leitschiene 6 und dem oberen Ende 14b der zweiten Löschkammer 14. Das erste Kontakthorn 7 ist vorzugsweise an der Wicklung der Spule 2 angeschweißt. Die feststehenden Schaltkontakte 3, 12 sind an beziehungsweise auf den jeweiligen Kontakthörner 7, 16 angeordnet. Jedes Kontakthorn 7, 16 ist vorzugsweise einstückig mit den oberen Blech der entsprechenden Kontaktkammer 5, 14 ausgebildet.
  • Die Anordnung der Spule 2 inklusive ihres Spulenkerns 2a und der beiden Stahlplatten 8, 9 lässt in der Vorkammer 17 beziehungsweise im Vorkammerbereich ein starkes Magnetfeld 11 entstehen, induziert durch die Spule 2 auf die Metallplatten 8, 9, welches dafür sorgt, dass der erste Lichtbogen 21 zwischen dem ersten beweglichen Schaltkontakt 4 und dem ersten feststehenden Schaltkontakt 3 in Richtung der ersten Leitschiene 6 gedrückt und der zweite Lichtbogen zwischen dem zweiten beweglichen Schaltkontakt 13 und dem zweiten feststehenden Schaltkontakt 12 in Richtung der zweiten Leitschiene 15 gedrückt werden, also auf diese überspringen. Die Lichtbögen stehen dann zwischen den jeweiligen Leitschienen 6, 15 und den entsprechenden Kontakthörnern 7, 16 und werden somit durch das Magnetfeld 11 und die entstehenden Blasfelder in die jeweiligen Löschkammern 5, 14 gedrückt, wo sie schließlich verlöschen.
  • Das starke Magnetfeld 11 zwischen den Metallplatten 8, 9 ermöglicht eine Beschleunigung der Lichtbögen und damit eine Reduzierung der Belastung der Schaltkontakte 3, 4, 12, 13. Hierdurch kann Kontaktmaterial an den Schaltkontakten 3, 4, 12, 13 eingespart werden. Derartig ausgebildete Schutzschaltgeräte1 weisen ein höheres Kurzschluss-Schaltvermögen zu bekannten Schutzschaltgeräten gleicher Baugröße auf. Die Kontaktstellen werden beim Trennen der Schaltkontaktpaare 3, 4 sowie 12, 13 entlastet.
  • Das Schutzschaltgerät gemäß der 5 ist bevorzugt als Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter ausgebildet.
  • Dadurch, dass die Lichtbögen 21 durch das entstehende Magnetfeld 11 zwischen den Metallplatten 8, 9 und die entstehenden Blasfelder 23 schnell in die entsprechenden Löschkammern 5, 14 gezwungen werden können, ist das Schutzschaltgerät 1 sehr gut vor Beschädigungen geschützt. Insbesondere in Strombereichen jenseits von 63A und bei Schutzschaltgeräten 1 mit einem Schaltvermögen über 25kA, also bei Hochleistungsschutzschaltgeräten, ist die spezielle Anordnung der Kontaktsysteme und der Spule 2 in dem Schutzschaltgerät 1 vorteilhaft. Das Schutzschaltgerät 1 ermöglicht, dass die bei einer Abschaltung entstehenden Lichtbögen so schnell wie möglich von der Vorkammer 17 in die Löschkammern 5, 14 gezwungen werden können, um in der Vorkammer das Schutzschaltgerät 1, insbesondere die Schaltkontakte 3,4 und 12, 13 nicht zu schädigen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schutzschaltgerät
    2
    Spule
    2a
    Spulenkern
    3
    erster feststehender Schaltkontakt
    4
    erster beweglicher Schaltkontakt
    5
    erste Löschkammer
    5a
    unteres Ende der ersten Löschkammer
    5b
    oberes Ende der ersten Löschkammer
    6
    erste Leitschiene
    7
    erstes Kontakthorn
    8
    Metallplatte
    9
    Metallplatte
    10
    Spulenachse
    11
    Magnetfeld zwischen Metallplatten
    12
    zweiter feststehender Schaltkontakt
    13
    zweiter beweglicher Schaltkontakt
    14
    zweite Löschkammer
    14a
    unteres Ende der zweiten Löschkammer
    14b
    oberes Ende der zweiten Löschkammer
    15
    zweite Leitschiene
    16
    zweites Kontakthorn
    17
    Vorkammer
    18
    Metallkern
    19
    Magnetfeld im Metallkern
    20
    Lichtbogenlöscheinrichtung
    21
    Lichtbogen
    22
    Stromfluss
    23
    Blasfeld/Magnetfeld

Claims (15)

  1. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) für Schutzschaltgeräte mit Doppelunterbrechung, mit einer ersten Löschkammer (5) und einer zweiten Löschkammer (14), mit einem an der ersten Löschkammer (5) angeordneten ersten Kontakthorn (7), an dem ein erster feststehender Schaltkontakt anordenbar ist, und einem an der zweiten Löschkammer (14) angeordneten zweiten Kontakthorn (16), an dem ein zweiter feststehender Schaltkontakt anordenbar ist, mit einer an der ersten Löschkammer (5) angeordneten ersten Leitschiene (6) und einer an der zweiten Löschkammer (14) angeordneten zweiten Leitschiene (15), wobei die erste Leitschiene (6) und das erste Kontakthorn (7) übereinander und die zweite Leitschiene (15) und das zweite Kontakthorn (16) übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Löschkammern (5, 14) eine Vorkammer (17) vorgesehenen ist, und das erste Kontakthorn (7) ausgehend von der ersten Löschkammer (5) in die Vorkammer (17) hineinragt und das zweite Kontakthorn (16) ausgehend von der zweiten Löschkammer (14) in die Vorkammer (17) hineinragt, wobei die Kontakthörner (7, 16) parallel zueinander angeordnet sind.
  2. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (17) durch zwei parallel zueinander angeordnete Metallplatten (8, 9) begrenzt ist.
  3. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitschiene (6) der ersten Löschkammern (5) mit der zweiten Leitschiene (15) der zweiten Löschkammern (14) elektrisch leitend verbunden ist.
  4. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitschiene (6) der ersten Löschkammern (5) und die zweite Leitschiene (15) der zweiten Löschkammern (14) monolithisch ausgebildet sind.
  5. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der ersten Leitschiene (6) und ein Teil der zweiten Leitschiene (15) eine Blasspule bilden.
  6. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der ersten Leitschiene (6) und ein Teil der zweiten Leitschiene (15) um einen Metallkern (18) gewickelt sind.
  7. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern (18) als ein längliches Vollprofil ausgebildet ist.
  8. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern (18) als ein längliches, dreieckförmiges Vollprofil ausgebildet ist.
  9. Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Kontakthorn (7) und dem zweiten Kontakthorn (16) eine Kunststoffplatte vorgesehen ist.
  10. Schutzschaltgerät (1) zum Überwachen eines Stromkreises, aufweisend eine Spule (2) zum Betätigen eines Auslösers, ein erstes Schaltkontaktpaar umfassend einen ersten feststehenden Schaltkontakt (3) und einen ersten beweglichen Schaltkontakt (4), ein zweites Schaltkontaktpaar umfassend einen zweiten feststehenden Schaltkontakt (12) und einen zweiten beweglichen Schaltkontakt (13), wobei die beweglichen Schaltkontakte (3, 4) durch den Auslöser betätigbar sind, sowie eine Lichtbogenlöscheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöscheinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
  11. Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenachse (10) der Spule (2) senkrecht oder annähernd senkrecht zu den beiden die Vorkammer (17) der Lichtbogenlöscheinrichtung (20) begrenzenden Metallplatten (8, 9) verläuft.
  12. Schutzschaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (2) zwischen den Metallplatten (8, 9) angeordnet ist.
  13. Schutzschaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatten (8, 9) derart zu der Spule (2) angeordnet sind, dass zwischen den Metallplatten (8, 9) ein Magnetfeld (11) entstehen kann, welches durch die Spule (2) auf die Metallplatten (8, 9) induzierbar ist.
  14. Schutzschaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät (1) ein Hochleistungsschutzschaltgerät ist.
  15. Schutzschaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät (1) ein Leistungsschalter oder ein Leitungsschutzschalter ist.
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