EP0255008B1 - Automatic cut-out - Google Patents
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- H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
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- H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
Definitions
- the invention relates to a circuit breaker according to the preamble of claim 1.
- a circuit breaker of the type mentioned, in which this problem is essentially solved, has become known from DE-B-28 41 004.
- a conductor piece is provided parallel to the arc guide rail, but it belongs to an additional blow loop, which is arranged in a large space behind the arc guide rail and separated from it by means of an intermediate insulating piece.
- This additional blow loop is triangular in shape, the hypotenuse of this triangle being assigned or facing the arc guide rail. The arrangement is such that the blow loop is only flowed through by the current when the arc has arisen during the switch-off process.
- the object of the invention is to provide a circuit breaker of the type mentioned, in which the required space is reduced even further.
- FIG. 1 shows an insight into a miniature circuit breaker 10 according to the invention.
- a base area 12 and an upper housing part 13 are distinguished.
- the base there are two on the left and right Terminals 14 and 15, the left terminal 14 being connected to an arc guide rail 16 and via a strand 14a to a contact lever 19 rotatably supported on an axis 18.
- a movable contact piece 20, which cooperates with a fixed contact piece 21, is formed on it.
- the switch can be switched on or off by means of a manual control knob 25. turned off.
- thermobimetal 17 connects to the right connecting terminal 15 via a flexible conductor 50, one end of which is attached to an extension 51 of the yoke (without reference number) of the electromagnetic drive 23 - at this end the conductor 50 also connects - and the other , free, bendable end is connected via a further flexible conductor 52 to one end of the winding (without reference number) of the electromagnetic drive 23.
- the arc guide rail 16 is approximately arc-shaped and delimits the arc quenching plate packet 22 on the bottom side of the switch with a sheet 26 and the fixed contact piece 21 is connected to a guide rail 27, whereby the arc extinguishing sheet packet 22 through the sheet 26, which is connected to the arc guide bar 16 , and the guide plate 27 is limited on both sides.
- the part - designated X - is provided which effects an additional drive of the arc.
- a flag 30 (see also Figure 2), which cooperates with the terminal 14 and is connected to this.
- This web 30 is an approximated rectangular part, at the upper end of which - forming a U-shape therewith - a conductor section 31 is formed, a U-web 32 being located between the conductor section 31 and the web 30.
- the conductor section 31 runs a certain distance parallel to the partial area 33 of the arc guide rail 16.
- a connecting lug 34 is provided, to which - as can be seen from FIG.
- an extension 14b of the left terminal 14 is connected.
- At the conductor section 31 runs perpendicular to it, but in its plane and thereby at the end of the conductor section 31 opposite the U-web 32 to a lower crosspiece 35, to which a parallel conductor section 36 connects, which has an upper crosspiece bent in its plane 37 is connected to the guide rail 16.
- the upper crosspiece 37 runs parallel to the lower crosspiece 35 and forms a rectangle with the partial area 33 and the parallel conductor piece 26 when viewed from the right front.
- a closed rectangle is formed overall in the projection onto the level of the area 33, which extends practically laterally in its plane to the arc guide rail or to the partial area 33 and not in the plane that is spanned by the direction of movement of the movable contact piece.
- the fixed contact piece 21 interacts with the movable contact piece 20, between which an arc is drawn in the event of a switch-off action.
- the electrical line connection between the two terminals 14 and 15 takes place via the flexible strand 14a, the movable contact piece 20, the fixed contact piece 21, the electromagnetic drive 23 and the thermobimetal 17.
- the area shown in FIG. 1 is "X" with the contact point 41 closed switched out of the current path.
- the contact point 41 now opens and the movable contact or the movable contact piece 20 swings over to the arc guide rail in the direction of arrow A, then the arc jumps with its one base point in the region 33 onto the arc guide rail 16; This results in the following current path:
- the current flows in the direction of the arrow P 1 initially from above, via the web 34 to the conductor section 31 and from here down, via the cross bar 35, the section 36 upwards and the upper cross bar 37 , also along the arrow direction P1, to the arc guide 16. It can be seen that the current flowing through the conductor section 31 flows in parallel and in the same direction as the current flowing through the arc guide 16.
- a driving force is exerted on the arc base point burning on the area 33 causes, in addition to the driving force generated by the U-shaped blowing loop between the fixed and the movable contact piece, so that the arc base is accelerated particularly well in the area 33.
- the assignment of the conductor section 31 to the arc guide rail or to the terminal web 30 is such that the distance from the terminal web 30 to the arc guide rail is approximately 5 to 6 mm, depending on the thickness of the individual sheet metal parts and on the required distance between the terminal web 30, the conductor piece 31 and the area 33 of the arc guide rail 16.
- the cross piece 37 contributes practically nothing to the space requirement in the direction of the connection plane between the two terminals 14 and 15, so that the space which is already very scarce in the interior of a circuit breaker is also not particularly large and is additionally constricted, as is the case, for example, with the switch according to DE-AS 28 41 004.
Landscapes
- Breakers (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit breaker according to the preamble of claim 1.
Zur Erhöhung der Schaltleistung eines Leitungsschutzschalters werden eine Reihe von Maßnahmen getroffen, um dafür zu sorgen, daß der Lichtbogen möglichst schnell in das Lichtbogenlöschblechpaket hineinwandert. Eine dieser Maßnahmen, mit denen dieses unterstützt werden kann, besteht darin, parallel zu der Lichtbogenleitschiene eine zusätzlichen Leiter zu verlegen, in dem der Strom in die gleiche Richtung fließt, wie in der Lichtbogenleitschiene. Eine derartige Stromleiteranordnung ist aus der DE-B-21 41 525 bekanntgeworden. Bei dieser Anordnung allerdings wird eine sogenannte zusätzliche Blasschleife dadurch gebildet, daß an dieses parallel verlaufende Leiterteilstück noch weitere Leiterteilstücke anschließen, die die Lichtbogenlöschkammer schleifenartig umgeben. Dadurch wird praktisch eine Art Doppelschleife gebildet, die eine starke Verschiebungswirkung auf den Lichtbogen zeigt. Der Nachteil dieser Anordnung besteht aber darin, daß diese zusätzliche Schleife und der zusätzliche Leiter bzw. die zusätzlichen Leiterteilstücke dauernd in den Stromkreis eingeschaltet sind, wodurch eine höhere Erwärmung des Schalters verursacht wird, was sich ungünstig bei höheren Nennstromstärken auswirkt.To increase the switching capacity of a circuit breaker, a number of measures are taken to ensure that the arc migrates as quickly as possible into the arc quenching plate package. One of these measures, with which this can be supported, is to lay an additional conductor parallel to the arc guide rail, in which the current flows in the same direction as in the arc guide rail. Such a conductor arrangement has become known from DE-B-21 41 525. In this arrangement, however, a so-called additional blowing loop is formed by connecting further conductor sections to this parallel conductor section, which surround the arc quenching chamber in a loop. This practically forms a kind of double loop, which shows a strong displacement effect on the arc. The disadvantage of this arrangement, however, is that this additional loop and the additional conductor or the additional conductor sections are permanently switched on in the circuit, which causes the switch to heat up, which has an unfavorable effect at higher nominal current intensities.
Ein Leitungsschutzschalter der eingangs genannten Art, bei dem dieses Problem im wesentlichen gelöst ist, ist aus der DE-B-28 41 004 bekanntgeworden. Dort ist zwar parallel zu der Lichtbogenleitschiene ein Leiterstück vorgesehen, das aber zu einer zusätzlichen Blasschleife gehört, die in einem großen Raum hinter der Lichtbogenleitschiene und mittels eines Isolierzwischenstückes von dieser getrennt angeordnet ist. Diese zusätzliche Blasschleife ist dabei dreieckförmig ausgebildet, wobei die Hypothenuse dieses Dreiecks der Lichtbogenleitschiene zugeordnet bzw. zugewandt ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Blasschleife erst dann vom Strom durchflossen wird, wenn der Lichtbogen beim Ausschaltvorgang entstanden ist.A circuit breaker of the type mentioned, in which this problem is essentially solved, has become known from DE-B-28 41 004. There, a conductor piece is provided parallel to the arc guide rail, but it belongs to an additional blow loop, which is arranged in a large space behind the arc guide rail and separated from it by means of an intermediate insulating piece. This additional blow loop is triangular in shape, the hypotenuse of this triangle being assigned or facing the arc guide rail. The arrangement is such that the blow loop is only flowed through by the current when the arc has arisen during the switch-off process.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Leitungsschutzschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der erforderliche Platzbedarf noch weiter verringert wird.The object of the invention is to provide a circuit breaker of the type mentioned, in which the required space is reduced even further.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Es hat sich bei der Untersuchung der zusätzlichen Blasschleife nach der DE-B-28 41 004 herausgestellt, daß nicht die Blasschleife an sich, also die dreieckförmige Ausgestaltung, sondern lediglich das Leiterteilstück, das parallel zur Lichtbogenleitschiene verläuft, zur Erzeugung eines Antriebes auf den Lichtbogenfußpunkt einwirkt. Aus diesem Grunde erscheint das Vorsehen einer eigentlichen Blasschleife, wie sie in der DE-B-28 41 004 beschrieben ist, unzweckmäßig; vielmehr kommt es lediglich darauf an, Maßnahmen zu treffen, um zumindest in dem Bereich der Lichtbogenleitschiene, in der sich das bewegliche Kontaktstück bei der Ausschaltstellung befindet, und in dem der Lichtbogenfußpunkt auf der Leitschiene seinen ersten Antrieb erhält, den parallelen Stromfluß durch das zusätzliche Leiterteilstück zu erzeugen. Dies wird mit der Verbindungsleitung gemäß den kennzeichnenden Teilen des Anspruches 2 erreicht.When examining the additional blow loop according to DE-B-28 41 004, it was found that not the blow loop itself, ie the triangular configuration, but only the conductor section which runs parallel to the arc guide rail for generation of a drive acts on the arc base. For this reason, the provision of an actual blowing loop, as described in DE-B-28 41 004, appears to be inappropriate; Rather, it is only a matter of taking measures to ensure, at least in the area of the arc guide rail in which the movable contact piece is in the switch-off position and in which the arc base point on the guide rail receives its first drive, the parallel current flow through the additional conductor section to create. This is achieved with the connecting line according to the characterizing parts of claim 2.
Zwar ist aus der DE-A-25 26 827 eine Kontaktanordnung zur Unterbrechung von Stromkreisen bekannt geworden, bei der seitlich neben einer Lichtbogenleitschiene schleifenartige Leitungsführungen vorgesehen sind, mit denen ein elektrisches Feld gebildet wird, welches den Lichtbogen in seinem Lauf beeinflußt. Die schleifenartigen Leitungsführungen allerdings sind dem festen Kontaktstück zugeordnet und befinden sich in zwei Ebenen. Eine Zuordnung dieser schleifenförmigen Leitungsführungen zu einer Lichtbogenleitschiene gemäß der Erfindung ist wegen der unterschiedlichen Zuordnung der Leitschiene zu dem Anschlußleiter nicht möglich.From DE-A-25 26 827 a contact arrangement for interrupting circuits has become known, in which loop-like cable guides are provided on the side next to an arc guide rail, with which an electrical field is formed which influences the arc in its course. However, the loop-like cable routings are assigned to the fixed contact piece and are located on two levels. An assignment of these loop-shaped line guides to an arc guide rail according to the invention is not possible because of the different assignment of the guide rail to the connecting conductor.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.The invention, further advantageous refinements and improvements and further advantages are to be explained and described in more detail with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment of the invention is shown.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine Einsicht in einen Leitungsschutzschalter gemäß der Erfindung und
- Figur 2
- eine perspektivische Darstellung der Lichtbogenleitschiene mit angedeutetem festem und beweglichem Kontaktstück.
- Figure 1
- an insight into a circuit breaker according to the invention and
- Figure 2
- a perspective view of the arc guide rail with indicated fixed and movable contact piece.
Die Figur 1 zeigt einen Einblick in einen erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter 10. Bei dessen Gehäuse 11, das in Schmalbauweise ausgebildet ist, wird ein Sockelbereich 12 und ein Gehäuseoberteil 13 unterschieden. Im Sockel befinden sich links und rechts zwei Anschlußklemmen 14 und 15, wobei die linke Anschlußklemme 14 mit einer Lichtbogenleitschiene 16 und über eine Litze 14a mit einem an einer Achse 18 drehbar aufgelagerten Kontakthebel 19 verbunden ist. Daran ist ein bewegliches Kontaktstück 20 angeformt, das mit einem festen Kontaktstück 21 zusammenwirkt. Oberhalb eines Lichtbogenlöschblechpaketes 22 befinden sich ein elektromagnetischer Antrieb 23 und ein Schaltschloß 24, mit dem die aus dem beweglichen und dem festen Kontaktstück 20, 21 bestehende Kontaktstelle 41 bei anstehendem Kurzschlußstrom bleibend geöffnet werden kann. Mittels eines Handbetätigungsknebels 25 kann der Schalter ein-bzw. ausgeschaltet werden.FIG. 1 shows an insight into a
An die rechte Anschlußklemme 15 schließt über einen flexiblen Leiter 50 ein Thermobimetall 17 an, dessen eines Ende an einer Verlängerung 51 des Joches (ohne Bezugsziffer) des elektromagnetischen Antriebes 23 befestigt ist - an diesem Ende schließt auch der Leiter 50 an -, und dessen anderes, freies, ausbiegbares Ende über einen weiteren flexiblen Leiter 52 mit einem Ende der Wicklung (ohne Bezugsziffer) des elektromagnetischen Antriebes 23 verbunden ist.A
Die Lichtbogenleitschiene 16 ist etwa bogenförmig gestaltet und begrenzt das Lichtbogenlöschblechpaket 22 an der Bodenseite des Schalters mit einem Blech 26 und an das feste Kontakstück 21 schließt eine Leitschiene 27 an, wodurch das Lichtbogenlöschblechpaket 22 durch das Blech 26, das mit der Lichtbogenleitschiene 16 in Verbindung steht, und das Leitblech 27 beidseitig begrenzt wird. Im Bereich der linken Klemme 14 ist der Teil - mit X bezeichnet - vorgesehen, der einen zusätzlichen Antrieb des Lichtbogens bewirkt. Der gesamte Aufbau des Schalters ist an sich für die Erfindung nicht weiter von Bedeutung, so daß weitere Einzelheiten nicht beschrieben werden.The
Teil dieses zusätzlichen Antriebes ist eine Fahne 30 (siehe auch Figur 2), die mit der Klemme 14 zusammenwirkt und an dieser angeschlossen ist. Dieser Steg 30 ist ein angenähertes rechteckiges Teil, an dessen oberem Ende - eine U-Form damit bildent - ein Leiterteilstück 31 angeformt ist, wobei zwischen dem Leiterteilstück 31 und dem Steg 30 ein U-Steg 32 liegt. Das Leiterteilstück 31 verläuft eine gewisse Strecke parallel zu dem Teilbereich 33 der Lichtbogenleitschiene 16. An der einen in der Figur 2 linken Seitenkante 31a des Leiterstückes 31 ist L-förmig und mit seinem Längssteg 34a parallel zu der Seitenkante 31a des Leiterteilstückes 31 verlaufend sowie den U-Steg 32 nach oben überragend, eine Anschlußfahne 34 vorgesehen, an der - wie aus Figur 1 hervorgeht - eine Verlängerung 14b der linken Klemme 14 angeschlossen ist. An dem Leiterteilstück 31 schließt sich senkrecht dazu verlaufend, jedoch in seiner Ebene und dabei an dem dem U-Steg 32 entgegengesetzten Ende des Leiterteilstückes 31 ein unterer Quersteg 35 an, an den ein Parallelleiterteilstück 36 anschließt, das über einen in seiner Ebene abgekröpften oberen Quersteg 37 mit der Leitschiene 16 verbunden ist. Der obere Quersteg 37 verläuft parallel zu dem unteren Quersteg 35 und bildet mit dem Teilbereich 33 und dem Parallelleiterstück 26 in der Aufsicht von vorne rechts ein Rechteck. Dadurch wird insgesamt in der Projecktion auf die Ebene des Bereiches 33 ein geschlossenes Rechteck gebildet, das in seiner Ebene praktisch seitlich zu der Lichtbogenleitschiene bzw. zum Teilbereich 33 verläuft und nicht in der Ebene, die durch die Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes aufgespannt ist.Part of this additional drive is a flag 30 (see also Figure 2), which cooperates with the
Am unteren, entgegengesetzten Ende der Lichtbogenleitschiene schließt sich das Blech 26 an, das eines der Lichtbogenlöschbleche bildet. Mit dem beweglichen Kontaktstück 20 wirkt das feste Kontaktstück 21 zusammen, zwischen dessen im Falle einer Ausschalthandlung ein Lichtbogen gezogen wird.The
Die elektrische Leitungsverbindung zwischen den beiden Klemmen 14 und 15 erfolgt über die flexible Litze 14a das bewegliche Kontaktstück 20, das feste Kontaktstück 21, den elektromagnetischen Antrieb 23 und das Thermobimetall 17. Dabei ist der in Figur 1 gezeigte Bereich "X" bei geschlossener Kontaktstelle 41 aus dem Strompfad herausgeschaltet.The electrical line connection between the two
Wenn nun die Kontaktstelle 41 öffnet und der bewegliche Kontakt bzw. das bewegliche Kontaktstück 20 zur Lichtbogenleitschiene hin in Pfeilrichtung A hinüberschwenkt, dann springt der Lichtbogen mit seinem einen Fußpunkt zunächst im Bereich 33 auf die Lichtbogenleitschiene 16; dadurch wird folgender Strompfad erzielt: Herkommend von der Klemme 14 fließt der Strom gemäß Pfeilrichtung P₁ zunächst von oben, über den Steg 34 zu dem Leiterteilstück 31 und von hier nach unten, über den Quersteg 35, das Teilstück 36 nach oben und den oberen Quersteg 37, ebenfalls entlang der Pfeilrichtung P₁, zur Lichtbogenleitschiene 16. Man erkennt, daß der Strom, der durch das Leiterteilstück 31 fließt, parallel und in gleicher Richtung wie der Strom fließt, der durch die Lichtbogenleitschiene 16 fließt. Dadurch wird eine Antriebskraft auf den auf dem Bereich 33 brennenden Lichtbogenfußpunkt bewirkt, die zusätzlich zu der durch die U-förmige Blasschleife zwischen dem festen und dem beweglichen Kontaktstück erzeugte Antriebskraft wirkt, so daß der Lichtbogenfußpunkt im Bereich 33 besonders gut beschleunigt wird.If the
Aufgrund der Anordnung der oberen und unteren Querstücke 37 und des Teilstückes 36 seitlich neben dem Leiterteilstück 31 und der Lichtbogenleitschiene 33 wird erheblicher Platz eingespart, der ggf. anderweitig genutzt werden kann. Die Zuordnung des Leiterteilstückes 31 zu der Lichtbogenleitschiene bzw. zu dem Klemmensteg 30 ist so, daß der Abstand von dem Klemmensteg 30 bis zur Lichtbogenleitschiene ca. 5 bis 6 mm beträgt, abhängig von der Dicke der einzelnen Blechteile und von dem erforderlichen Abstand zwischen dem Klemmensteg 30, dem Leiterstück 31 und dem Bereich 33 der Lichtbogenleitschiene 16. Das Querstück 37 trägt zum Raumbedarf in Richtung der Verbindungsebene zwischen den beiden Klemmen 14 und 15 praktisch nichts bei, so daß der im Inneren eines Leitungsschutzschalters ohnehin schon sehr knappe Raum auch nicht besonders weiter und zusätzlich beengt wird, wie dies beispielsweise bei dem Schalter gemäß der DE-AS 28 41 004 der Fall ist.Due to the arrangement of the upper and
Claims (2)
- Circuit-breaker having a contact arrangement (41), which forms a U-shaped blow-out loop and consists of a moving and a fixed contact member (20, 21), and an arc chamber, which has an arc splitter assembly (22) with an arc guide rail (16, 33) and parallel splitters assigned approximately at a right angle to the U-shaped blow-out loop, which arc guide rail conducts the arc struck in the case of a breaking operation to the arc splitter assembly (22), and having an additional conductor rail (31), which is arranged behind the arc guide rail (16, 33) and, at least in the region (33) of the arc guide rail (16, 33) in which the moving contact member (20) is located in the breaking position, extends parallel to said arc guide rail and is not switched into the circuit until the production of an arc and the run up thereof on to the arc guide rail (16, 33), characterised in that the arc guide rail (16, 33) and the additional conductor rail (31) are connected to one another by means of a rectangular connecting line (35, 36, 37) which adjoins essentially alongside and next to the arc guide rail and is located essentially in the region of the breaking position of the moving contact member.
- Circuit-breaker according to Claim 1, characterised in that the connecting line (35, 36, 37) adjoins the arc guide rail (16, 33) on the side and continues behind the latter and forms a rectangle in plan view, that is to say when projected on to the surface of the arc guide rail.
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