DE3833808C2 - DC low voltage circuit breakers with arc guide plates - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederspannungs- Leistungsschalter mit Isoliergehäuse für die Unterbrechung von Gleichströmen, welcher eine Schaltkammer aufweist, die in eine aus einem Stapel von Metall-Deionblechen bestehende Lichtbogenlöschkammer und in eine mit trennbaren Kontakten versehene und von zwei parallelen Platten begrenzte Lichtbogenentstehungskammer unterteilt ist, wobei ein Dauermagnet zwischen einer der Platten und der angrenzenden Wand des Gehäuses angeordnet ist, um die Lichtbogenwanderung zur Lichtbogenlöschkammer hin zu beschleunigen.The invention relates to a low voltage Circuit breaker with insulating housing for the interruption of Direct currents, which has a switching chamber, which in a consisting of a stack of metal deion sheets Arc quenching chamber and in one with separable contacts provided and delimited by two parallel plates Arcing chamber is divided into one Permanent magnet between one of the panels and the adjacent wall of the housing is arranged to the arcing To accelerate the arc quenching chamber.

Solch ein Leistungsschalter ermöglicht es, dank des Dauermagneten, eine wirksame Unterbrechung von Gleichströmen mit schwacher Stromstärke zu erhalten. Such a circuit breaker, thanks to the Permanent magnets, an effective interruption of direct currents to get with weak current.  

Aus DE-AS 12 50 909 ist ein Gleichstromschalter bekannt, bei dem zur Lichtbo­ genlöschung zwei kunststoffgebundene Dauermagneten verwendet werden. Die­ se beiden gasabgebenden Dauermagnete flankieren die Schalterkontakte beid­ seitig und sind als magnetische Blaseinrichtung zur Beblasung des Lichtbogens wirksam.From DE-AS 12 50 909 a DC switch is known, in which the Lichtbo gene extinguishing two plastic-bonded permanent magnets can be used. The The two gas-emitting permanent magnets flank the switch contacts on both sides sided and are as a magnetic blowing device for blowing the arc effective.

DE-AS 15 40 145 ist eine symmetrisch aufgebaute Löschkammer für ein Wech­ selstromschaltgerät entnehmbar. Diese Löschkammer enthält mindestens ein Permanentmagnetpaar, welches aus zwei gegenüberliegenden Permanentmagne­ ten besteht. Das vom Permanentmagnetpaar erzeugte Magnetfeld wirkt auf den Lichtbogen ein. Dabei sind die einander zugewandten Oberflächen der beiden miteinander zusammenwirkenden Permanentmagneten jeweils von einer Kera­ mikplatte abgedeckt.DE-AS 15 40 145 is a symmetrical quenching chamber for a change detachable switching device. This quenching chamber contains at least one Permanent magnet pair, which consists of two opposite permanent magnets ten exists. The magnetic field generated by the permanent magnet pair acts on the Arc on. Here are the mutually facing surfaces of the two interacting permanent magnets each from a Kera microplate covered.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, die Unterbrechung eines derartigen Leistungsschalters zu verbessern bei Gleichströmen mit höherer Stromstärke.The object of the present invention is the interruption to improve such a circuit breaker Direct currents with a higher current.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die erste auf der Seite des Dauermagneten angeordnete Platte aus Keramik ist, und die zweite Platte aus einem organischen, gasabgebenden Material besteht.According to the invention, this object is achieved in that the first plate arranged on the side of the permanent magnet Is ceramic, and the second plate is made of an organic, gas-releasing material.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart besteht die zweite Platte aus gasabgebendem Nylon, und der Dauermagnet ist in eine Aushöhlung in der äußeren Wand der ersten Platte geklebt.According to a preferred embodiment, the second exists Plate made of gas-releasing nylon, and the permanent magnet is in one Cavity glued in the outer wall of the first panel.

Andere Vorteile und Kennzeichen gehen näher aus der folgenden Beschreibung einer Anwendungsart der Erfindung hervor, die als Beispiel aufgeführt ist und in den anliegenden Zeichnungen abgebildet ist, in denenOther advantages and characteristics come from the following Description of an embodiment of the invention, which as Example is listed and in the accompanying drawings is shown in which

Fig. 1 eine schematische Sicht eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters bei abgenommenem Deckel ist;A schematic view of Figure 1 is a circuit breaker according to the invention with the cover removed.

Fig. 2 eine Hinteransicht der Keramik-Platte des Leistungsschalters gemäß der Fig. 1 ist; Fig. 2 is a rear view of the ceramic plate of the circuit breaker shown in Fig. 1;

Fig. 3 ein Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 2 ist, und Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2, and

Fig. 4 ein Teilschnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 1 ist. Fig. 4 is a partial section along the line IV-IV of Fig. 1.

In Fig. 1 weist ein Miniatur-Leistungsschalterpol ein Gehäuse 10 aus gegossenem Isoliermaterial auf, das auf seiner oberen Seite 12 einen Betätigungshebel 14 besitzt und auf den zwei schmalen Seitenflächen Anschlußklemmen 16 und 18 aufweist. Im Innern des Gehäuses sind ein beweglicher Kontakt 20 und ein ortsfester Kontakt 22 untergebracht, der durch einen Leiter 24 elektrisch mit der Klemme 16 verbunden ist. Der bewegliche Kontakt wird von einem Antriebsmechanismus betätigt, der mit der allgemeinen Kennziffer 26 bezeichnet wird und der den Hebel 14 mit dem beweglichen Kontakt 20 verbindet. In dem Gehäuse sind ebenfalls ein von einem Bimetall-Streifen 28 gebildeter thermischer Auslöser und ein elektromagnetischer Auslöser 30 untergebracht, die bei Auftreten einer Überlast oder eines Kurzschlusses eine automatische Öffnung der Kontakte 20, 22 bewirken können. Der untere Teil des Gehäuses 10 enthält eine Schaltkammer.In Fig. 1, a miniature circuit breaker pole has a housing 10 made of molded insulating material, which has an actuating lever 14 on its upper side 12 and has connecting terminals 16 and 18 on the two narrow side surfaces. A movable contact 20 and a fixed contact 22 are accommodated in the interior of the housing and are electrically connected to the terminal 16 by a conductor 24 . The movable contact is actuated by a drive mechanism, which is designated by the general reference number 26 and which connects the lever 14 to the movable contact 20 . The housing also houses a thermal release formed by a bimetallic strip 28 and an electromagnetic release 30 , which can cause the contacts 20 , 22 to open automatically if an overload or a short circuit occurs. The lower part of the housing 10 contains a switching chamber.

Der Anschlußleiter 24 verlängert sich über den ortsfesten Kontakt 22 hinaus, um eine Elektrode oder ein Lichtbogenhorn 32 zu bilden.The lead 24 extends beyond the fixed contact 22 to form an electrode or an arcing horn 32 .

Die obere Seite der Schaltkammer wird von einer Elektrode oder einem Lichtbogenhorn 34 begrenzt, das elektrisch mit der Anschlußklemme 18 verbunden ist. Die Lichtbogenhörner 32, 34 sind so ausgeführt, um einen zwischen den Kontakten 20, 22 bei ihrer Trennung entstehenden Lichtbogen aufzunehmen.The upper side of the switching chamber is delimited by an electrode or an arcing horn 34 which is electrically connected to the connecting terminal 18 . The arcing horns 32 , 34 are designed to receive an arc that arises between the contacts 20 , 22 when they are separated.

Die Schaltkammer ist aufgeteilt in eine Lichtbogenlöschkammer 36, die einen Stapel von Metall-Deionblechen 38 besitzt, und in eine Lichtbogenentstehungskammer, die seitlich von zwei parallelen Platten 40 und 42 für die Lichtbogenführung begrenzt wird, welche das Kontaktpaar 20, 22 flankieren.The switching chamber is divided into an arc extinguishing chamber 36 , which has a stack of metal deion plates 38 , and an arc formation chamber, which is delimited laterally by two parallel plates 40 and 42 for guiding the arc, which flank the contact pair 20 , 22 .

Solch ein Leistungsschalter, der insbesondere in der FR 2344949 B1 der Anmelderin ausführlich beschrieben ist, ist bei den Spezialisten gut bekannt, und es ist unnötig, seine Ausführung oder seine Arbeitsweise näher zu erläutern.Such a circuit breaker, particularly in the FR 2344949 B1 of the applicant is described in detail, is well known to the specialists and it is unnecessary to its Execution or its mode of operation to explain in more detail.

Gemäß der Erfindung weist der zum Unterbrechen von Gleichströmen bestimmte Leistungsschalter eine erste Platte 40 aus Keramik auf, die als Träger für einen Dauermagneten 44 dient, und eine zweite Platte 42, die aus einem organischen, gasabgebenden Material besteht, z. B. aus Nylon.According to the invention, the circuit breaker intended for interrupting direct currents has a first plate 40 made of ceramic, which serves as a carrier for a permanent magnet 44 , and a second plate 42 , which consists of an organic, gas-emitting material, for. B. made of nylon.

Der Magnet 44 ist so angeordnet, um ein Dauermagnetfeld zu erzeugen, das die Wanderung der Lichtbogenwurzeln in Richtung der Löschkammer 36 bewirkt. Diese Magnetblaswirkung ist besonders nützlich für Gleichströme von schwacher Stromstärke.The magnet 44 is arranged to generate a permanent magnetic field which causes the arc roots to migrate in the direction of the arcing chamber 36 . This magnetic blowing effect is particularly useful for direct currents of weak currents.

Der Magnet 44 kann in jeglicher geeigneter Weise auf der Außenseite der Platte 40 befestigt sein, z. B. durch Kleben. In der auf den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsweise, wird der Magnet in eine Aushöhlung 46 geklebt, die in dem hinteren Teil der Platte 40 vorgesehen ist.The magnet 44 may be attached to the outside of the plate 40 in any suitable manner, e.g. B. by gluing. In the preferred embodiment shown in the figures, the magnet is glued into a cavity 46 provided in the rear part of the plate 40 .

Auf Grund der seitlichen Lage des Magneten in der Lichtbogenentstehungskammer kann sich das Magnetfeld in zwei senkrechte Komponenten aufgliedern, von denen die hauptsächliche eine Kraft erzeugt, die die Wanderung des Lichtbogens zur Lichtbogenlöschkammer 36 hin bewirkt. Die andere Komponente erzeugt eine zur vorhergehenden senkrechte Kraft, welche versucht, den Lichtbogen in Richtung der den Magnet tragenden Platte 40 zu bewegen.Due to the lateral position of the magnet in the arcing chamber, the magnetic field can be divided into two vertical components, the main one of which generates a force which causes the arc to migrate to the arc extinguishing chamber 36 . The other component generates a force perpendicular to the previous one, which tries to move the arc towards the magnet-carrying plate 40 .

Um eine zu schnelle Abnutzung dieser Platte zu vermeiden, ist es daher notwendig, eine Platte aus keramischem Material zu verwenden, z. B. aus Steatit.To prevent this plate from wearing out too quickly, it is therefore necessary to a plate made of ceramic material  use, e.g. B. from steatite.

Gemäß der Erfindung, wird die Wanderung des Lichtbogens in Richtung der als Träger des Dauermagneten dienenden Platte dazu ausgenutzt, um in demselben Leistungsschalter einen magnetischen Lichtbogenblaseffekt, der hauptsächlich zum Unterbrechen von Gleichströmen mit schwacher Stromstärke dient, und eine Löschung der gasabgebenden Art zum leichteren Unterbrechen der Ströme mit höherer Stromstärke zu kombinieren.According to the invention, the migration of the arc in Direction of the plate serving as the carrier of the permanent magnet exploited to one in the same circuit breaker magnetic arc blowing effect, which is mainly used for Interruption of direct currents with weak current serves and extinguishing the gas-releasing type for easier Interrupting the currents to combine with higher amperage.

Zu diesem Zweck ist die der den Magnet tragenden Keramik-Platte 40 gegenüberliegende Platte 42 nicht aus demselben Material, sondern aus einem Material, das, wenn es einen geringeren Abnutzungswiderstand aufweist, gasabgebend sein kann oder mit einem gasabgebenden Material beschichtet sein kann. In der bevorzugten Ausführungsweise besteht die Platte 42 aus gasabgebendem Nylon.For this purpose, the plate 42 opposite the magnet-carrying ceramic plate 40 is not made of the same material, but of a material which, if it has a lower wear resistance, can be gas-releasing or can be coated with a gas-releasing material. In the preferred embodiment, plate 42 is made of gas-emitting nylon.

Die auf der Anwesenheit des Magneten auf dieser Platte beruhende geringe Verschiebung des Lichtbogens in Richtung der Keramikplatte 40 ermöglicht es, für die gegenüberliegende Platte 42 gasabgebendes Nylon zu verwenden, das gegen Abnutzung weniger widerstandsfähig ist, dessen gasabgebende Eigen­ schaften sich jedoch vorteilhaft mit den Eigenschaften der Magnetblasung des Dauermagneten verbinden.The slight displacement of the arc in the direction of the ceramic plate 40 due to the presence of the magnet on this plate makes it possible to use gas-releasing nylon for the opposite plate 42 , which is less resistant to wear, but whose gas-releasing properties are advantageous with the properties of Connect magnetic blowing of the permanent magnet.

Claims (5)

1. Niederspannungs-Leistungsschalter mit Isoliergehäuse für die Unterbrechung von Gleichströmen, welcher eine Schaltkammer aufweist, die in eine aus einem Stapel von Metall-Deionblechen (38) bestehende Lichtbogenlöschkammer (36) und in eine mit trennbaren Kontakten (20, 22) versehene und von zwei parallelen Platten (40, 42) begrenzte Lichtbogenentstehungskammer unterteilt ist, wobei ein Dauermagnet (44) zwischen einer (40) der Platten und der angrenzenden Wand des Gehäuses angeordnet ist, um die Lichtbogenwanderung zur Lichtbogenlöschkammer hin zu beschleunigen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste auf der Seite des Dauermagneten (44) angeordnete Platte (40) aus Keramik ist, und die zweite Platte (42) aus einem organischen, gasabgebenden Material besteht.1. Low-voltage circuit breaker with an insulating housing for the interruption of direct currents, which has a switching chamber which in an arc quenching chamber ( 36 ) consisting of a stack of metal deion sheets ( 38 ) and in one with separable contacts ( 20 , 22 ) and provided by is divided into two parallel plates ( 40 , 42 ) delimited arcing chamber, a permanent magnet ( 44 ) being arranged between one ( 40 ) of the plates and the adjacent wall of the housing to accelerate the arc migration to the arc quenching chamber, characterized in that the first plate ( 40 ) arranged on the side of the permanent magnet ( 44 ) is made of ceramic, and the second plate ( 42 ) consists of an organic, gas-emitting material. 2. Leistungsschalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte (42) aus gasabgebendem Nylon besteht.2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the second plate ( 42 ) consists of gas-releasing nylon. 3. Leistungsschalter gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (44) von der ersten Platte (40) getragen wird.3. Circuit breaker according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the permanent magnet ( 44 ) is carried by the first plate ( 40 ). 4. Leistungsschalter gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (44) in einer Aushöhlung (46) befestigt ist, die in der äußeren Wand der ersten Platte (40) vorgesehen ist.4. Circuit breaker according to claim 3, characterized in that the permanent magnet ( 44 ) is fixed in a cavity ( 46 ) which is provided in the outer wall of the first plate ( 40 ). 5. Leistungsschalter gemäß einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (44) auf die erste Platte (40) geklebt ist.5. Circuit breaker according to one of claims 3 and 4, characterized in that the magnet ( 44 ) is glued to the first plate ( 40 ).