DE3334852A1

DE3334852A1 - Leitungsschutzschalter mit lichtbogenanlaufhilfe

Info

Publication number: DE3334852A1
Application number: DE19833334852
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Serd S A
Current assignee: Serd S A
Priority date: 1983-07-18
Filing date: 1983-09-27
Publication date: 1985-01-31
Also published as: FR2549638B1; FR2549638A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing, W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

6000 Frankfurt / Main Staufenstraße 36

Bezeichnung: Leitungsschutzschalter mit Lichtbogenanlaufhilfe.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit zwei zu einer mit Löschblechen versehenen Lichtbogenkammer führenden Lichtbogenlaufschienen, von denen die eine den festen Schaltkontakt trägt und die zweite an den beweglichen Schaltkontakt in dessen Offenstellung anschließt, wobei eine der zu den Schaltkontakten führenden Zuleitungen einen als Lichtboaenanlaufhilfe dienenden Leitungsabschnitt aufweist, der unmittelbar außerhalb der Lichtbogenkammer in einer*Querebene vor den Stirnseiten der Löschbleche zur Leitung des Stromes in der gleichen Richtung wie im Lichtbogen beim Einlaufen in die Löschkammer entlangggeführt ist.

Bei einem bekannten Leitungsschutzschalter dieser Art (DE-PS 26 o9 7o8 bzw. CH-PS 6o7 312) ist der vor den Löschblechen entlanggeführte Leitungsabschnitt Teil der Zuleitung zum Festkontakt, welcher auf einer parallel zu diesem Leitungsabschnitt abgebogenen Verlängerung der ersten Lichtbogenlaufschiene angebracht ist. Der bewegliche Schaltkontakt öffnet in Richtung zur Lichtbogenkammer und zieht dadurch beim öffnen einen zunächst in Längsrichtung der Löschbleche gerichteten Lichtbogen, der unter der anziehenden Wirkung des Stromes in dem vor den Löschblechen entlanggeführten Leitungsabschnitt mit seinem festkontaktseitigen Fußpunkt rasch die erste Lichtbogenlaufschiene in Richtung zu den Löschblechen entlangwandert. Sobald der Lichtbogen auf gleicher HÖhme mit dem vor den Löschblechen verlaufenden Leitungsabschnitt angelangt ist, kann seine Bewegung jedoch merklich verzögert und dadurch das gewünschte schnelle Einlaufen zwischen die Löschbleche behindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Verzögerung zu vermeiden und ein schnelles Weiterlaufen des Lichtbogens zwischen die Löschbleche der Lichtbogenkammer zu gewährleisten.

-s-

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der an den Löschblechen entlanggeführte Leitungsabschnitt Teil einer zum beweglichen Schaltkontakt führenden Leiterschleife ist, welche, von der Seite betrachtet, die Bewegungsbahn des beweglichen Schaltkontaktes umfaßt und vor dem an den Löschblechen entlanggeführten Leitungsabschnitt mit der zweiten Lichtbogenlaufschiene leitend verbunden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter wird zu-Ä nächst genauso wie bei dem bekannten Schalter der Lichtbogen vom Strom in dem vor den Löschblechen entlanggeführten Leitungsabschnitt anaezogen und in Richtung zur Lichtbogenkammer bewegt, während sich der bewegliche Schaltkontakt sehne] in Öffnungsrichtung bewegt. Sobald sich der bewegliche Schaltkontakt seiner Offenstellung nähert, springt der dortige Fußpunkt des Lichtbogens auf die an die Zuleitung vor dem genannten Leitungsabschnitt angeschlossene zweite Lichtbogenlaufschiene über, und dieser Leitungsabschnitt wird stromlos. Dadurch vermag der Lichtbogen nunmehr unter der ausreichenden Wirkung der Löschbleche unbehindert in die Lichtbogenkammer einzulaufen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters ,

Fig. 2: einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1_P

Fig. 3: die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 4: die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters.

Bei den drei gezeigten Ausführungsbeispielen sind funktionell gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen.

Wie zunächst aus den Figuren 1 und 2 anhand des ersten Ausführungsbeispiels ersichtlich, führt von einer ersten Anschlußklemme 1o eine Zuleitung 12 zu einer ersten Lichtbogenlaufschiene 14, die gleich am Anfang mit einem Festkontakt 16 versehen ist. Ein beweglicher Schaltkontakt 18 ist an einem Kontakthebel 2o angeordnet, der von einem (nicht gezeigten) Betätigungsmechanismus zwischen einer (gestrichelt eingezeichneten) Schließstellung, in welcher der bewegliche Schaltkontakt 18 unter Druck gegen den Festkontakt 16 anliegt, und einer (mit ausgezogenen Linien dargestellten) Offenstellung verschwenkt werden kann, wobei sich der bewegliche Schaltkontakt 18 quer zur Lichtbogenlaufschiene 14 bewegt. Der Kontakthebel 2o ist über eine schmiegsame Anschlußlitze 22 mit einer zweiten Zuleitung 24 verbunden, die von einer zweiten Anschlußklemme 26 ausgeht.

Eine zweite Lichtbogenlaufschiene 28 schließt mit einem zur ersten Laufschiene 14 hin vorgebogenen Überlaufhorn 3o an den beweglichen Kontakt 18 in dessen Offenstellung an und erstreckt sich parallel zu der ersten Lichtbogenlaufschiene 14 zu einer zwischen den beiden Laufschienen 14, 28 angeordneten Lichtbogenkammer 32, die in bekannter Weise mit zueinander parallelen Löschblechen 34 zwecks Kühlung des zwischen den Lichtbogenlaufschienen 14, 28 in die Lichtbogenkammer 32 einlaufenden Lichtbogens und damit der schnellen

-JS-

Herbeiführung seiner Löschung versehen ist. Die Lichtbogenkammer 32 ist zu beiden Seiten durch Platten 36 aus lichtbogenfestem Isoliermaterial abgeschlossen (Fig. 2).

Wie Fig. 1 zeigt, hat die Zuleitung 24 zum beweglichen Schaltkontakt 18 die Form einer, von der Seite betrachtet, im wesentlichen rechteckigen geschlossenen Leiterschleife, welche die Bewegungsbahn des Schaltkontaktes 18, in welcher der Lichtbogen beim öffnen des Schalters gezogen wird, umfaßt. Von der oberhalb der Lichtbogenkammer 32 gelegenen Anschlußklemme 26 aus verläuft diese Leiterschleife zunächst mit einem ersten Abschnitt 38 auf der einen Seite (Rückseite) der Lichtbogenkammer 32 quer zur ersten Lichtbogenlaufschiene 14 hinter der Bewegungsbahn des beweglichen Schaltkontaktes 18 nach unten, von dort mit einem zweiten Abschnitt 4o unterhalb der Lichtbogenkammer 32 in Richtung zu den Löschblechen 34 nach vorn, wobei dieser Lextungsabschnxtt auf die andere Seite (Vorderseite) der Lichtbogenkammer wechselt (Fig. 2), dann in einem dritten Abschnitt 42 in einer Querebene vor den Löschblechen 34 wieder nach oben, von dort in einem vierten Abschnitt 44 oberhalb der Lichtbogenkammer 32 wieder zurück bis hinter die Bewegungsbahn des beweglichen Schaltkontaktes 18 und schließlich in einem fünften Abschnitt 46 parallel zum ersten Abschnitt 38 auf der anderen Seite (Vorderseite) der Lichtbogenkammer 32 erneut nach unten, wo am unteren Ende die Litze 22 zur Verbindung mit dem Kontakthebel 2o angeschlossen ist.

Der dritte Abschnitt 42 der von der Zuleitung 24 gebildeten Leiterschleife ist bei 4o mit dem vor dem Uberlaufhorn 3o gelegenen äußeren Ende der zweiten Lichtbogenlaufschiene leitend verbunden.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anordnung ist folgende:

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Es sei angenommen, daß der Schalter zunächst geschlossen ist und der Strom in Richtung der eingezeichneten Pfeile von der Anschlußklemme 1o zur Anschlußklemme 26 fließt. Der Einfachheit halber sei ferner angenommen, daß die Stromrichtung während des öffnens des Schalters bis zum Erlöschen des Lichtbogens ungeändert bleibt, was bei Wechselstrom natürlich nicht der Fall ist. Der Wechsel der Stromrichtung ändert jedoch nichts an den>auf den Schaltlichtbogen wirkenden dynamischen Kräften.

Wie ersichtlich, durchfließt der Strom in der betrachteten Richtung zunächst die Zuleitung 12 bis zum Festkontakt 16 .»aas ta und wird dort zum beweglichen Schaltkontakt 18 überführt. Vom Schaltkontakt 18 gelangt der Strom über den Kontakthebel 2o und die Anschlußlitze 22 zu der von der Zuleitung 24 gebildeten Leiterschleife, die er in der Reihenfolge der Abschnitte 46, 44, 42, 4o, 38 im Uhrzeigersinn mit Bezug auf Fig. 1 durchfließt.

Wenn nun der Schalter, aus welchen Gründen auch immer, öffnet, hebt der bewegliche Kontakt 18 vom Festkontakt 2o nach unten ab und zieht einen Lichtbogen 5o, in welchem der Strom entgegengesetzt zur Stromrichtung in den Abschnitten 46 und 38, jedoch in gleicher Richtung wie im Abschnitt 42 fließt. Dadurch wird der Lichtbogen von den Abschnitten 38, 4 6 abgestoßen und gleichzeitig von dem Abschnitt 42 angezogen und läuft rasch in Richtung zur Lichtbogenkammer 32, wobei, wenn sich der bewegliche Schaltkontakt 18 (mit ausgezogenen Linien dargestellt) Offenstellung nähert, sein unterer Fußpunkt auf das Uberlaufhorn 3o der zweiten Laufschiene 28 überspringt«

-j-

Sobald der Lichtbogen 5o auf das überlaufhorn 3o übergesprungen ist, fließt der Strom von diesem über die Verbindung 48 unmittelbar zum zweiten Abschnitt 4o der Leiterschleife und von dort über den Abschnitt 38 zur Anschlußklemme 26 unter Umgehung der Abschnitte 46, 44 und 42, die dadurch augenblicklich stromlos werden. Dadurch entfällt die anziehende Wirkung des den Abschnitt 42 durchfließenden Stroms auf den Lichtbogen 5o, und dieser läuft unter der noch abstoßenden Wirkung des in entgegengesetzter Richtung den Abschnitt 38 weiterhin durchflißenden Stroms unbehindert ™ in die Lichtbogenkammer 32 zwischen die Löschbleche 34 hinein, die ihn kühlen und dadurch rasch zum Erlöschen bringen.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Fig. 1 und 2 dadurch, daß die Anschlüsse 1o und 26 unterhalb des Schalters angeordnet sind und hierzu die Zuleitung 12 zur ersten Lichtbogenlaufschiene 14 hinter dem Öffnungsweg des beweglichen Schaltkontaktes 18 nach unten geführt ist, während der zur zweiten Anschlußklemme 26 führende Abschnitt 38 der Leiterschleife nach Fig. 1 durch einen von dem unteren Abschnitt 4o nach abwärts gerichteten Zu-A leitungsabschnitt 52 ersetzt ist. Bei dieser Ausführungsform übernimmt die Zuleitung 12 nach dem überspringen des Lichtbogens 5o auf das Überlaufhorn 3o die Funktion des Abschnitts 38 in Fig. 1 und sorgt durch ihre abstoßende Wirkung auf den Lichtbogen 5o, daß dieser nach dem Stromloswerden des Abschnitts 42 unbehindert und rasch in die Lichtbogenkammer 32 zwischen die Löschbleche 34 einläuft.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 3, die insoweit dem eingangs erwähnten bekannten Leistungsschalter ähnelt,, als in Fig. 4 auch die erste Lichtbogenleitschiene 14 mit einem den Festkontakt 16 tragenden äußeren Abschnitt 54 quer zu den Löschblechen 34 abgewinkelt

ist und der bewegliche Schaltkontakt 18 durch entsprechende Anordnung und Lagerung des Kontakthebels 2o horizontal in Richtung zur Lichtbogenkammer 32 öffnet. Im Gegensatz zu dem bekannten Leistungsschalter ist jedoch die an den abgewinkelten Abschnitt 54 angeschlossene Zuleitung 12 unmittelbar nach unten zur Anschlußklemme 1o geführt, während die andere Zuleitung 5 genauso wie bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 3 eine Leiterschleife bildet, deren Abschnitt unmittelbar vor den Löschblechen entlanggeführt ist und beim überspringen des Lichtbogens 5o auf das überlaufhorn 3o stromlos und dadurch wirkungslos wird.

Claims

Patentansprüche

1./ Leitungsschutzschalter mit zwei zu einer mit Löschblechen versehenen Lichtbogenkammer führenden Lichtbogenlaufschienen, von denen die eine den festen Schaltkontakt trägt und die zweite bis dicht an den beweglichen Schaltkontakt in dessen Offenstellung anschließt, wobei eine der zu den Schaltkontakten führenden Zuleitungen einen als Lichtbogenanlaufhilfe dienenden Leitungsabschnitt aufweist, der unmittelbar außerhalb der Lichtbogenkamner in einer Querebene vor den Stirnseiten der Löschbleche zur Leitung des Stromes in der gleichen Richtung wie im Lichtbogen beim Einlaufen in die Löschkammer entlanggeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Löschblechen (34) entlanggeführte Leitungsabschnitt (42) Teil einer zum beweglichen Schaltkontakt (18) führenden Leiterschleife (38-46) ist, welche, von der Seite betrachtet, die Bewegungsbahn des beweglichen Schaltkontaktes (18) umfaßt und vor dem an den Löschblechen (34) entlanggeführten Leitungsabschnitt (42) mit der zweiten Lichtbogenlaufschiene (28) leitend verbunden ist.

2. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der bewegliche Schaltkontakt (18) im wesentlichen in Richtuna quer zu den Löschblechen (34) öffnet, wobei wenigstens eine der Zuleitungen (24) mit einem bis zum Erlöschen des Lichtbogens stromdurchflossenen Abschnitt (38) hinter der Öffnungsstrecke des beweglichen Schaltkontaktes (18) zur Leitung des Stromes entgegengesetzt zur Stromrichtung im Lichtbogen (5o) entlanggeführt ist»

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3. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,_ daß der hinter der Öffnungsstrecke des beweglichen Kontaktes verlaufende Leitungsabschnitt (38) Teil der Zuleitung (24) ist.