EP2030211A1 - Leistungsschalter oder leitungsschutzschalter - Google Patents

Leistungsschalter oder leitungsschutzschalter

Info

Publication number
EP2030211A1
EP2030211A1 EP07704579A EP07704579A EP2030211A1 EP 2030211 A1 EP2030211 A1 EP 2030211A1 EP 07704579 A EP07704579 A EP 07704579A EP 07704579 A EP07704579 A EP 07704579A EP 2030211 A1 EP2030211 A1 EP 2030211A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arc
circuit breaker
rail
quenching chamber
fixed contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07704579A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Ritzer
Paul Herma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2030211A1 publication Critical patent/EP2030211A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/36—Metal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/346—Details concerning the arc formation chamber

Definitions

  • the circuit breaker or circuit breaker comprises a fixed contact and a aufschwenk- for closing a circuit on the fixed contact movable contact. Furthermore, means are provided which swing away the moving contact in case of a short-circuit current in the ge ⁇ closed circuit from the fixed contact again (to open the circuit, so that the short-circuit current is suppressed).
  • means include a solenoid having a percussion anchor.
  • the arc then runs with one end of the fixed contact to the quenching chamber and at the other end on the running rail also to the quenching chamber.
  • the quenching chamber consists of a sequence of sheets. The arc is divided in the quenching chamber into a plurality of small partial arcs and finally breaks down.
  • the arc whose formation is accompanied by the drop of a high voltage, acts current limiting. Since the strongest possible limitation of the current is desired, in Lei ⁇ often tung switches so-called double-interruption used.
  • two fixed contacts are provided and a moving contact, which creates an electrical connection from one fixed contact to the other fixed contact, for example by being fork-shaped.
  • the Bewegmass of the two fixed contacts When moving away the Bewegmass of the two fixed contacts then form two arcs, namely from the one fixed contact to the moving contact and further in electrical series from Bewegkon ⁇ tact to the second fixed contact.
  • the presence of two arcs which form independently of one another when the moving contact is swung away, results in a particularly effective limitation of the current.
  • Double interruptions are used in particular when the line ⁇ breaker should have a high rated current range and high switching capacity.
  • Double breakers have the disadvantage that due to the need to provide two fixed contacts with associated current paths, wherein the fixed contacts is usually associated with a respective quenching chamber, in the corresponding circuit breaker relatively limited space is available. Double breakers cause especially space problems where the width of the circuit breaker ⁇ is limited.
  • an arc separator ⁇ rail is provided, which in the formation of the arc splitting of the forming or the arc just formed in two arcs be ⁇ acts (which work naturally electrically in series).
  • the invention utilizes the realization that the Auftren ⁇ voltage of the arc in a variety of partial arcs can not be meaningful only in the quenching chamber, but also before an arc from the area of its origin off is headed. Thus, the time between the formation of the arc and its arrival in the quenching chamber is not lost as in the prior art, but a current limitation is carried out by the division into two arcs already directly at or immediately after the formation of the arc.
  • the arc separator rail can act optimally in the region of the formation of the arc, in particular, if it comprises this region.
  • the arc separator ⁇ rail is preferably formed fork-shaped at one end, wherein the fork is arranged so that the moving contact is pivoted when pivoting away from the fixed contact through the fork. A skip of the currently forming Lichtbo- gene during pivoting of the moving contact is facilitated by this measure.
  • the arc ⁇ separating rail can be guided to below the pivoting range of the moving contact.
  • extinguishing chambers are provided.
  • the arc separation leads ⁇ rail each of the two arcs into a quenching chamber.
  • the arc separation rail separates a quenching chamber into two parts. Then, a first arc is led to a first part and a second arc to a second part of the quenching chamber. The arc separator rail then takes over the role of a separating plate in the quenching chamber.
  • the arc separator can lead the two arcs to two different extinguishing chambers.
  • the arc separator rail is not plate-shaped, but is bent and extends on the one hand from the first quenching chamber to the region of formation of the arc and on the other hand from this area to the second quenching chamber.
  • the arc separating rail is as follows: On two opposite sides, it has to metal surfaces that are electrically connected to each other only at a portion, and only at a located to the area of the origin of the arc towards enjoyingre ⁇ -bridging end portion of the arc separating rail.
  • the two metal surfaces beyond the end portion are separated by an insulator layer.
  • This embodiment can be used, in particular, in connection with a basic construction of the circuit breaker or circuit breaker which deviates only slightly or not at all from the state of the art.
  • the fixed contact can be connected via a conductive connection with a quenching chamber and a runners also be connected to a quenching chamber.
  • the arc separator instead of being formed in the prior art between the conductive connection of the fixed contact with the extinguishing chamber and the running rail a single arc, the arc separator, as their name suggests separates this route in two Operawegumblen.
  • the first metal surface of the arc separator rail points to the lei ⁇ border connection between the fixed contact and the quenching chamber, and the second metal surface of the arc separator rail faces the running rail.
  • a first arc may form between the conductive connection and the first metal surface and in series therewith a second arc between the second metal surface and the track rail. Because the two metal surfaces are conductively connected to one another only in the region of the formation of the arc, ie at the end section of the arc separator rail, the electric current flows via the first metal surface to the end section and from the end section to the second metal surface.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view through a circuit breaker from the side according to a first embodiment of the invention
  • FIG 2 shows a detail of the circuit protection scarf ⁇ ter of FIG 1 in plan view perpendicular to the illustration of FIG 1 illustrates
  • FIG. 3 - FIG. 6 illustrate a detail of the side view of FIG. 1 in various stages in order to illustrate the formation of the two arcs, FIG.
  • FIG 7 shows a variant of the first embodiment represents ⁇ represents
  • FIG 8 schematically illustrates a cross sectional view of a
  • Circuit breaker from the side according to a second embodiment of the invention.
  • FIG 1 shows schematically in a cross-sectional view from the side of the essential components of a circuit breaker 10.
  • the circuit breaker 10 has an input terminal 12 and an output terminal 14.
  • the current flows from the terminal 12 via a magnetic coil 16, in the an impact armature 18 is formed, to a fixed contact 20. Swung onto the fixed contact 20 is shown a moving contact 22.
  • the moving contact 22 is connected via a strand 24 and a bimetallic element 26 to the terminal 14.
  • the bimetallic element 26 bends in case of permanent overcurrents and interrupts the connection between the terminals 12 and 14. Even with a short- circuit current, the connection is interrupted, and be ⁇ acts then the solenoid 16, a movement of the impact armature 18 against the moving contact 22, which is then pivoted away from the fixed contact 20.
  • FIG 2 illustrates a plan view of this pivoting range.
  • the circuit breaker 10 of FIG. 1 is shown in FIG. 1 as seen from the right in FIG. Shown in FIG. 2, the fixed contact 20 is shaded with a pivotable moving contact 22 located in front of it, wherein the actual contact surface, which forms the electrical contact, is designated 36.
  • the arc separator rail 34 ends, as seen in FIG 2, fork-shaped. In the present case, a U-shape is shown, but it is also possible in principle any other shape such as a V-shape.
  • the fork shape allows the moving contact 22 to pivot through the arc separator rail 34. In other words, the fork shape makes it possible to partially surround the moving contact 22 without impairing its pivotability.
  • Figures 3 to 6 now illustrate how the arc formation looks in the invention. In each case, a detail from the side view according to FIG. 1 is shown.
  • FIG. 3 the moving contact 22 still touches the fixed contact 20.
  • a short-circuit current should now flow, which is illustrated schematically in FIG. Due to the short circuit ⁇ stream moves the magnetic coil 16 to impact armature 18 against the moving contact 22 and the movable contact 22 pivots completely from the fixed contact 20 away, as shown in FIGS 4 to 6 ge ⁇ , where it finally the end position according to FIG 6 reached.
  • an arc L is produced.
  • the moving contact 22 pivots through the fork-shaped end of the arc separator rail 34 (see FIG. 2).
  • the arc separator rail 34 is formed as a plate whose two surfaces 38 and 40 are metallic.
  • the two metal surfaces 38 and 40 are conductively connected to one another in one end section of the arc separator rail 34, that is to say in the region of the fork in FIG.
  • the conductive connection is designated by the reference numeral 42 in FIG.
  • the arc Ll (FIG. 5) thus forms between the fixed contact 20 and the first metal surface 38. The current then flows over the metal surface 38, and via the conductive connection 42, and from the metallic surface 40, a second arises
  • FIG. 1 A variant of the first embodiment shown in FIG. 1 is shown in FIG.
  • the arc separating rail 134 immediately before the quenching chamber 130 which can thus be constructed as a conventional quenching chamber. Because the arc separator rail 134 until immediately before the quenching chamber 130 overall results is to jump over the arcs Ll and L2 chamber to the extinguishing ⁇ 130th Thus, the arcs in ⁇ We do not behave sentlichen unlike the embodiment shown in FIG. 1
  • FIG. 8 An alternative to the first, shown in Figure 1 exporting ⁇ approximately of the invention is illustrated in FIG. 8 While in the embodiment of FIG 1, the arc separator rail 34 is plate-shaped and the quenching chamber 30 divides into two parts, the embodiment of FIG 8 goes beyond. Instead of dividing the quenching chamber into two parts, two quenching chambers are arranged at different locations in the circuit breaker 10 '. A first quenching chamber 30 'is in this case closed by a metal part 38' of the arc ⁇ separating rail 34 '. A second quenching chamber 30 "is closed by a metal part 40 '. The arc separator rail 34 'is in a sense bent up compared to the arc separator rail 34 of FIG.
  • the arrangement according to FIG 8 so to speak, by "folding" the arrangement of FIG 1 out of this, at least as far as the schematic representation.
  • the other components are basically unchanged, although possibly placed in a different location as shown the arc separator rail 34 'in the pivoting range of the moving contact 22 may be fork-shaped, so that it is not hindered in its pivoting movement. If this pivoting movement takes place in conjunction with a short-circuit current, then a first arc is formed between the fixed contact 20 and the surface 38 '. This first arc is led to the quenching chamber 30 '. A second arc is formed between the track 28 'and the metal surface 40' of the arc separator rail 34 'and is guided to the quenching chamber 30''.
  • the higher switching capacity is achieved by the fact that - as in the double breaker - already exist before the arc enters the arc chamber 2 arcs and thus the double arc voltage already ensures before entering the arc chamber for a better current limit.
  • Another advantage is the smaller footprint of a single breaker (with Lichtbogentrennschiene) over the double breaker.
  • the extinguishing chambers 30, 130, 30 'and 30'' can each utilize the entire device width. There is also sufficient space available for the current paths (see, for example, FIGS. 12 and 14) in the circuit breaker 10 or 10 '.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Bei Leitungsschutzschaltern (10) oder Leistungsschaltern (10') entsteht im Falle einer Kurzschlussabschaltung bei der Kontaktöffnung ein Lichtbogen (L). Durch das Bereitstellen einer Lichtbogentrennschiene (34) wird dieser Lichtbogen (L), wenn er sich gerade ausbildet oder gerade ausgebildet ist, in zwei Lichtbögen (Ll), (L2) aufgespaltet.

Description

Beschreibung
Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter
Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter oder einen Leitungsschutzschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Somit umfasst der Leistungsschalter beziehungsweise Leitungsschutzschalter einen Festkontakt und einen zum Schließen eines Stromkreises auf den Festkontakt aufschwenk- baren Bewegkontakt. Ferner sind Mittel vorgesehen, die den Bewegkontakt im Falle eines Kurzschlussstroms in dem ge¬ schlossenen Stromkreis von dem Festkontakt wieder wegschwenken (um den Stromkreis zu öffnen, damit der Kurzschlussstrom unterbunden wird) . Typischerweise umfassen solche Mittel eine Magnetspule mit einem Schlaganker. Beim Wegschwenken des Bewegkontakts von dem Festkontakt bildet sich ein Lichtbogen aus, und zwar zunächst zwischen Festkontakt und Bewegkontakt. Üblicherweise ist eine Laufschiene vorgesehen, auf die der Lichtbogen dann von dem Bewegkontakt überspringen kann. Der Festkontakt ist über eine leitende Verbindung mit einer
Löschkammer verbunden. In herkömmlichen Leistungsschaltern oder Leitungsschutzschaltern läuft der Lichtbogen dann mit dem einen Ende von dem Festkontakt zur Löschkammer und mit dem anderen Ende über die Laufschiene ebenfalls zur Löschkam- mer. Die Löschkammer besteht aus einer Abfolge von Blechen. Der Lichtbogen wird in der Löschkammer in eine Vielzahl von kleinen Teillichtbögen aufgeteilt und bricht schließlich zusammen .
Der Lichtbogen, dessen Ausbildung mit dem Abfall einer hohen Spannung einhergeht, wirkt strombegrenzend. Da eine möglichst starke Begrenzung des Stroms erwünscht ist, werden bei Lei¬ tungsschaltern häufig so genannte Doppelunterbrechungen verwendet. Hierbei werden zwei Festkontakte bereitgestellt sowie ein Bewegkontakt, der eine elektrische Verbindung von einem Festkontakt zum anderen Festkontakt schafft, beispielsweise indem er gabelförmig ausgebildet ist. Beim Wegschwenken des Bewegkontakts von den beiden Festkontakten bilden sich dann zwei Lichtbögen aus, nämlich von dem einen Festkontakt zum Bewegkontakt und weiter in elektrischer Reihe vom Bewegkon¬ takt zum zweiten Festkontakt. Durch das Vorhandensein zweier Lichtbögen, die sich sofort beim Wegschwenken des Bewegkon- takts unabhängig voneinander ausbilden, kommt es zu einer besonders effektiven Begrenzung des Stroms. Doppelunterbrechungen werden insbesondere dann verwendet, wenn die Leitungs¬ schutzschalter einen hohen Nennstrombereich und ein hohes Schaltvermögen haben sollen. Doppelunterbrecher haben den Nachteil, dass wegen der Notwendigkeit, zwei Festkontakte mit zugehörigen Strombahnen bereitzustellen, wobei den Festkontakten üblicherweise jeweils eine Löschkammer zugeordnet ist, in den entsprechenden Leitungsschutzschalter relativ begrenzter Platz zur Verfügung steht. Doppelunterbrecher bewirken insbesondere dort Platzprobleme, wo die Breite des Leitungs¬ schutzschalters begrenzt ist.
Es ist bekannt, dass einzelne Löschkammern nicht aus einer Abfolge von gleich großen Blechen bestehen, sondern dass ein- zelne Bleche hervorstehen können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 so weiterzubilden, dass auf besonders effektive Wei- se eine Strombegrenzung bewirkt wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Lichtbogentrenn¬ schiene bereitgestellt wird, die im Bereich der Entstehung des Lichtbogens eine Aufspaltung des sich ausbildenden oder des gerade ausgebildeten Lichtbogens in zwei Lichtbögen be¬ wirkt (welche naturgemäß elektrisch in Reihe arbeiten) .
Unter dem Bereich der Entstehung des Lichtbogens ist der Be¬ reich zu verstehen, den der schwenkbare Bewegkontakt defi- niert . Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass die Auftren¬ nung des Lichtbogens in eine Vielzahl von Teillichtbögen nicht erst in der Löschkammer sinnvoll sein kann, sondern auch bevor ein Lichtbogen vom Bereich seiner Entstehung abge- leitet wird. Damit geht die Zeit zwischen der Entstehung des Lichtbogens und seinem Eintreffen in der Löschkammer nicht wie im Stand der Technik verloren, sondern eine Strombegrenzung erfolgt durch die Aufteilung in zwei Lichtbögen bereits direkt bei beziehungsweise unmittelbar nach der Entstehung des Lichtbogens.
Die Lichtbogentrennschiene kann insbesondere dann optimal im Bereich der Entstehung des Lichtbogens wirken, wenn sie die- sen Bereich umfasst. So ist bevorzugt die Lichtbogentrenn¬ schiene an einem Ende gabelförmig ausgebildet, wobei die Gabel so angeordnet ist, dass der Bewegkontakt beim Wegschwenken von dem Festkontakt durch die Gabel hindurch geschwenkt wird. Ein Überspringen des sich gerade ausbildenden Lichtbo- gens während des Verschwenkens des Bewegkontakts wird durch diese Maßnahme erleichtert. Alternativ kann die Lichtbogen¬ trennschiene bis unterhalb des Schwenkbereichs des Bewegkontakts geführt sein.
Auch bei der Erfindung bleibt es dabei, dass Löschkammern bereitgestellt werden. Bevorzugt führt die Lichtbogentrenn¬ schiene jeden der beiden Lichtbögen zu einer Löschkammer.
Um diese Aufgabe zu verwirklichen, kann einerseits vorgesehen sein, dass die Lichtbogentrennschiene eine Löschkammer in zwei Teile trennt. Dann werden ein erster Lichtbogen zu einem ersten Teil und ein zweiter Lichtbogen zu einem zweiten Teil der Löschkammer geführt. Die Lichtbogentrennschiene übernimmt dann in der Löschkammer die Rolle eines Trennblechs.
Alternativ kann die Lichtbogentrennschiene die beiden Lichtbögen zu zwei verschiedenen Löschkammern führen. Bei dieser Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Lichtbogentrennschiene nicht plattenförmig ausgeführt ist, sondern aufgebogen ist und einerseits von der ersten Löschkammer zum Bereich der Entstehung des Lichtbogens und andererseits von diesem Bereich zur zweiten Löschkammer verläuft. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Lichtbogentrennschiene wie folgt aus: An zwei entgegengesetzten Seiten weist sie Metalloberflächen auf, die elektrisch nur an einem Abschnitt miteinander verbunden sind, und zwar nur an einem sich zum Bereich der Entstehung des Lichtbogens hin erstre¬ ckenden Endabschnitt der Lichtbogentrennschiene. Bevorzugt sind die beiden Metalloberflächen jenseits des Endabschnitts durch eine Isolatorschicht voneinander getrennt. Diese Aus¬ führungsform ist insbesondere im Zusammenhang mit einem Grundaufbau des Leistungsschalters oder Leitungsschutzschalters einsetzbar, der von dem Stand der Technik nicht oder nur unwesentlich abweicht. So kann der Festkontakt über eine leitende Verbindung mit einer Löschkammer verbunden sein und eine Laufscheine ebenfalls mit einer Löschkammer verbunden sein. Anstatt dass sie im Stand der Technik zwischen der leitenden Verbindung des Festkontakts mit der Löschkammer und der Laufschiene ein einziger Lichtbogen ausgebildet wird, trennt die Lichtbogentrennschiene, wie ihr Name bereits aussagt, diese Wegstrecke in zwei Teilwegstrecken. Die erste Me- talloberflache der Lichtbogentrennschiene weist zu der lei¬ tenden Verbindung zwischen Festkontakt und Löschkammer, und die zweite Metalloberfläche der Lichtbogentrennschiene weist zu der Laufschiene. Auf diese Weise kann sich ein erster Lichtbogen zwischen der leitenden Verbindung und der ersten Metalloberfläche und in Reihe dazu ein zweiter Lichtbogen zwischen der zweiten Metalloberfläche und der Laufschiene ausbilden. Dadurch, dass die beiden Metalloberflächen leitend lediglich im Bereich der Entstehung des Lichtbogens, also am Endabschnitt der Lichtbogentrennschiene, miteinander verbun- den sind, fließt der elektrische Strom über die erste Metalloberfläche zum Endabschnitt und vom Endabschnitt zur zweiten Metalloberfläche. (Eine elektrische Verbindung muss gewähr¬ leistet sein, damit die beiden Lichtbögen elektrisch in Reihen ausgebildet sind.) Dadurch, dass der Strom zu dem Endab- schnitt der Lichtbogentrennschiene hin fließt, bildet sich um die Lichtbogentrennschiene ein Magnetfeld aus, das die Bewegung der beiden Lichtbögen von diesem Endabschnitt weg för- dert, so dass die Lichtbögen besonders effektiv und schnell zu der Löschkammer geführt werden.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei:
FIG 1 eine schematische Querschnittsansicht durch einen Leitungsschutzschalter von der Seite gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
FIG 2 einen Ausschnitt aus dem Leitungsschutzschal¬ ter aus FIG 1 in Draufsicht senkrecht zu der Darstellung von FIG 1 veranschaulicht,
FIG 3 - FIG 6 einen Ausschnitt aus der Seitenansicht von FIG 1 in verschiedenen Stadien veranschaulichen, um die Ausbildung der beiden Lichtbögen zu verdeutlichen,
FIG 7 eine Variante der ersten Ausführungsform dar¬ stellt, FIG 8 schematisch eine Querschnittsansicht eines
Leitungsschutzschalters von der Seite gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt .
FIG 1 zeigt schematisch in einer Querschnittsansicht von der Seite die wesentlichen Bauteile eines Leitungsschutzschalters 10. Der Leitungsschutzschalter 10 hat einen Eingangsanschluss 12 und einen Ausgangsanschluss 14. Im in FIG 1 dargestellten eingeschalteten Zustand fließt der Strom von dem Anschluss 12 über eine Magnetspule 16, in der ein Schlaganker 18 ausgebildet ist, zu einem Festkontakt 20. Auf den Festkontakt 20 aufgeschwenkt gezeigt ist ein Bewegkontakt 22. Der Bewegkontakt 22 ist über eine Litze 24 und ein Bimetallelement 26 mit dem Anschluss 14 verbunden. Das Bimetallelement 26 verbiegt sich bei dauerhaften Überströmen und unterbricht die Verbindung zwischen den Anschlüssen 12 und 14. Auch bei einem Kurz¬ schlussstrom wird die Verbindung unterbrochen, und zwar be¬ wirkt dann die Magnetspule 16 eine Bewegung des Schlagankers 18 gegen den Bewegkontakt 22, der dann von dem Festkontakt 20 weggeschwenkt wird.
Beim Öffnen der elektrischen Verbindung zwischen Bewegkontakt 22 und Festkontakt 20, also beim Wegschwenken des Bewegkontakts 22, bildet sich ein Lichtbogen zwischen Bewegkontakt 22 und Festkontakt 20 aus. Der Lichtbogen springt üblicherweise von dem Bewegkontakt 22 auf eine Laufschiene 28 über. Die Laufschiene 28 ist mit einer Löschkammer 30 verbunden. Auch der Bewegkontakt 22 ist über eine leitende Verbindung 32 mit der Löschkammer 30 verbunden. Im Stand der Technik gibt es keine weiteren Elemente, so dass der Lichtbogen nach dem Ü- berspringen von dem Bewegkontakt 22 auf die Laufschiene 28 mit seinem einen Ende entlang der Laufschiene 28 bewegt und gleichzeitig von dem Festkontakt 20 mit seinem anderen Ende entlang der leitenden Verbindung 32 bewegt.
Bei der in FIG 1 veranschaulichten erfindungsgemäßen Ausführungsform kommt es jedoch nicht zur Ausbildung eines einzigen Lichtbogens, der zur Löschkammer 30 geleitet wird. Grund hierfür ist die Bereitstellung einer Lichtbogentrennschiene 34, welche ausgehend von der Löschkammer 30 in den Schwenkbereich des Bewegkontakts 22 geführt ist.
FIG 2 veranschaulicht eine Draufsicht auf diesen Schwenkbereich. Der Leitungsschutzschalter 10 aus FIG 1 wird in FIG 1 von rechts gesehen in FIG 2 dargestellt. Zu sehen ist in FIG 2 schattiert der Festkontakt 20 mit davor befindlichem schwenkbaren Bewegkontakt 22, wobei die eigentliche Berühr- fläche, die den elektrischen Kontakt bildet, mit 36 bezeichnet ist. Die Lichtbogentrennschiene 34 endet, wie in FIG 2 zu sehen, gabelförmig. Vorliegend ist eine U-Form dargestellt, es ist jedoch auch prinzipiell jede andere Form wie etwa eine V-Form möglich. Die Gabelform ermöglicht es, dass der Beweg- kontakt 22 durch die Lichtbogentrennschiene 34 hindurch schwenken kann. Anders ausgedrückt ermöglicht es die Gabelform, den Bewegkontakt 22 teilweise zu umgreifen, ohne dass seine Schwenkbarkeit beeinträchtigt wird. Die FIG 3 bis 6 veranschaulichen nun, wie die Lichtbogenausbildung bei der Erfindung aussieht. Dargestellt ist jeweils ein Ausschnitt aus der Seitenansicht gemäß FIG 1.
In FIG 3 berührt der Bewegkontakt 22 noch den Festkontakt 20. Es soll nun gerade ein Kurzschlussstrom fließen, der in FIG 3 schematisch veranschaulicht ist. Aufgrund des Kurzschluss¬ stroms bewegt die Magnetspule 16 den Schlaganker 18 gegen den Bewegkontakt 22, und der Bewegkontakt 22 schwenkt vollständig von dem Festkontakt 20 weg, wie dies in den FIG 4 bis 6 ge¬ zeigt ist, wobei er schließlich die Endstellung gemäß FIG 6 erreicht. Unmittelbar nach dem Ablösen des Bewegkontakts 22 von dem Festkontakt 20 entsteht ein Lichtbogen L. Der Beweg- kontakt 22 schwenkt durch das gabelförmige Ende der Lichtbogentrennschiene 34 (vergleiche FIG 2) . Dadurch kommt es zum Überspringen des Lichtbogens auf die Lichtbogentrennschiene 34, wobei diese eine Trennung des sich ausbildenden Lichtbogens L in zwei Teile, nämlich einen ersten Lichtbogen Ll und einen zweiten Lichtbogen L2 bewirkt. Die Lichtbogentrennschiene 34 ist als Platte ausgebildet, deren beiden Oberflächen 38 und 40 metallisch sind. Die beiden Metalloberflächen 38 und 40 sind in einem Endabschnitt der Lichtbogentrennschiene 34, also im Bereich der Gabel aus FIG 2 leitend mit- einander verbunden. Die leitende Verbindung ist in FIG 4 mit der Bezugszahl 42 bezeichnet. Der Lichtbogen Ll (FIG 5) bildet sich somit zwischen dem Festkontakt 20 und der ersten Metalloberfläche 38 aus. Der Strom fließt dann über die Metalloberfläche 38, und über die leitende Verbindung 42, und von der metallischen Oberfläche 40 aus entsteht ein zweiter
Lichtbogen L2 zum Bewegkontakt 42. Der zweite Lichtbogen L2 springt schließlich auf die Laufschiene 28 über, siehe FIG 6. Anstelle wie im Stand der Technik nur einen einzigen Lichtbogen über die Strecke vom Festkontakt 20 zur Laufschiene 28 auszubilden, bewirkt die Lichtbogentrennschiene 34 also das Ausbilden zweier Lichtbögen Ll und L2. Die Lichtbögen Ll und L2 sind elektrisch in Serie, wobei die Stromverbindung über die Metalloberfläche 38, über die leitende Verbindung 42 und über die Metalloberfläche 40 erfolgt. Durch die Darstellung des elektrischen Stroms vermittels Schraffierung in FIG 6 ist zu erkennen, dass der Strom auf der Lichtbogentrennschiene 34 U-förmig fließt. Es bilden sich deswegen Magnetfelder um das freie Ende der Lichtbogentrennschiene 34 aus, und diese Magnetfelder drängen die Lichtbögen Ll und L2 in Richtung zur Löschkammer 30 (FIG 1), in FIG 6 also nach unten links.
Eine Variante der in FIG 1 dargestellten ersten Ausführungs- form ist in FIG 7 dargestellt. Im Unterschied zur Ausfüh¬ rungsform gemäß FIG 1 endet die Lichtbogentrennschiene 134 unmittelbar vor der Löschkammer 130, die somit wie eine herkömmliche Löschkammer gebaut sein kann. Weil die Lichtbogentrennschiene 134 bis unmittelbar vor die Löschkammer 130 ge- führt ist, springen die Lichtbögen Ll und L2 auf die Lösch¬ kammer 130 über. Somit verhalten sich die Lichtbögen im We¬ sentlichen nicht anders als bei der Ausführungsform gemäß FIG 1.
Eine Alternative zur ersten, in FIG 1 dargestellten Ausfüh¬ rungsform der Erfindung ist in FIG 8 veranschaulicht. Während bei der Ausführungsform gemäß FIG 1 die Lichtbogentrennschiene 34 plattenförmig ausgebildet ist und die Löschkammer 30 in zwei Teile teilt, geht die Ausführungsform gemäß FIG 8 dar- über hinaus. Anstelle die Löschkammer in zwei Teile zu teilen sind gleich zwei Löschkammern an verschiedenen Orten im Leitungsschutzschalter 10' angeordnet. Eine erste Löschkammer 30' wird hierbei durch ein Metallteil 38' der Lichtbogen¬ trennschiene 34' abgeschlossen. Eine zweite Löschkammer 30'' wird durch ein Metallteil 40' abgeschlossen. Die Lichtbogentrennschiene 34 ' ist im Vergleich zur Lichtbogentrennschiene 34 aus FIG 1 gewissermaßen aufgebogen. Ansonsten geht die Anordnung gemäß FIG 8 gewissermaßen durch „Umklappen" der Anordnung gemäß FIG 1 aus dieser hervor, zumindest was die schematische Darstellung betrifft. Die übrigen Bauteile sind grundsätzlich unverändert, wenn auch unter Umständen wie dargestellt an etwas anderem Ort platziert. Auch hier soll die Lichtbogentrennschiene 34 ' im Schwenkbereich des Bewegkontakt 22 gabelförmig ausgebildet sein, so dass diese bei seiner Schwenkbewegung nicht behindert wird. Erfolgt diese Schwenkbewegung im Zusammenhang mit einem Kurzschlussstrom, so bildet sich ein erster Lichtbogen zwischen dem Festkontakt 20 und der Oberfläche 38' aus. Dieser erste Lichtbogen wird zur Löschkammer 30' geführt. Ein zweiter Lichtbogen bildet sich zwischen der Laufschiene 28' und der Metalloberfläche 40' der Lichtbogentrennschiene 34' aus und wird zur Löschkammer 30'' geführt .
Im Stand der Technik ist die Auftrennung eines einzigen Lichtbogens, während er sich ausbildet oder wenn er gerade ausgebildet ist, in zwei Lichtbögen in der beschriebenen Form nicht bekannt. Bekannt ist lediglich, zwei getrennte Lichtbö- gen in Serie durch die eingangs beschriebenen Doppelunterbrecher zu erzeugen. Hierbei werden zwei Festkontakte bereitgestellt und ein Bewegkontakt, der auf beide Festkontakte aufschwenkt. Die beschriebene Erfindung erlaubt es, trotz Ver¬ wendung eines Einfachunterbrechers zwei Lichtbögen zu erzeu- gen. Dadurch ergeben sich im Vergleich zu einem Doppelunterbrecher Vorteile. Der größte Vorteil eines erfindungsgemäßen Einfachunterbrechers mit Lichtbogentrennschiene ist die ge¬ ringere Verlustleistung des Einfachunterbrechers im Vergleich zum Doppelunterbrecher verbunden mit dem im Vergleich zum herkömmlichen Einfachunterbrecher höheren Schaltvermögen. Das höhere Schaltvermögen wird dadurch erreicht, dass - wie beim Doppelunterbrecher - bereits vor Einlaufen des Lichtbogens in die Löschkammer 2 Lichtbögen existieren und damit die doppelte Bogenspannung bereits vor Einlaufen in die Löschkammer für eine bessere Strombegrenzung sorgt. Ein weiterer Vorteil ist der geringere Platzbedarf eines Einfachunterbrechers (mit Lichtbogentrennschiene) gegenüber dem Doppelunterbrecher. Insbesondere können die Löschkammern 30, 130, 30' und 30'' jeweils die gesamte Gerätebreite ausnutzen. Für die Strombah- nen (siehe beispielsweise 12 und 14) im Leitungsschutzschalter 10 beziehungsweise 10' steht ebenfalls ausreichend Platz zur Verfügung. Die erfindungsgemäßen Vorteile können jedoch nicht nur im Vergleich zu einem Doppelunterbrecher erzielt werden, sondern auch bei einem Doppelunterbrecher, wobei die Bereitstellung einer oder gegebenenfalls zweier Lichtbogentrennschienen als Zusatzmaßnahme anzusehen ist. Verwirklicht man die vorliegende Erfindung bei einem Doppelunterbrecher, kommt es zur Ausbildung von vier Lichtbögen.

Claims

Patentansprüche
1. Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter (10, 10'), mit einem Festkontakt (20) und einem zum Schließen eines Stromkreises auf den Festkontakt (20) aufschwenkbaren Beweg¬ kontakt (22) und mit Mitteln (16, 18), die den Bewegkontakt (22) im Falle eines Kurzschlussstroms in dem geschlossenen Stromkreis von dem Festkontakt (20) wieder wegschwenken, wo¬ bei sich beim Wegschwenken ein Lichtbogen (L) ausbildet, ge- kennzeichnet durch eine Lichtbogentrennschiene (34, 34'), die im Bereich der Entstehung des Lichtbogens (FIG 2) eine Auf¬ spaltung des sich ausbildenden oder des gerade ausgebildeten Lichtbogens (L) in zwei Lichtbögen (Ll, L2) bewirkt.
2. Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter (10, 10') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogentrennschiene (34) an einem Ende gabelförmig ausgebildet ist (FIG 2), wobei der Bewegkontakt (22) beim Wegschwenken vom Festkontakt (20) durch die Gabel hindurch geschwenkt wird.
3. Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter (10, 10') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogentrennschiene unterhalb eines vom Bewegkontakt beim Wegschwenken vom Festkontakt eingenommenen Bereichs en¬ det.
4. Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogentrennschiene (34,
34') jeden Lichtbogen (Ll, L2) zu einer Löschkammer (30, 30',
30' ') führt.
5. Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter (10) nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogentrennschiene (34) eine Löschkammer (30) in zwei Teile trennt, wobei ein erster Lichtbogen (Ll) zu einem ersten Teil und ein zweiter Lichtbogen (L2) zu einem zweiten Teil der Löschkammer (30) geführt werden.
6. Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter (10') nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogentrennschiene (34') die beiden Lichtbögen zu zwei verschiedenen Löschkammern (30', 30'') führt.
7. Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogentrennschiene (34) an zwei entgegengesetzten Seiten Metalloberflächen (38, 40) aufweist, die durch eine Isolatorschicht voneinander getrennt und nur an einem sich zum Bereich der Entstehung des Lichtbogens hin erstreckenden Endabschnitt (42) leitend miteinander verbunden sind.
8. Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkontakt (20) über eine leitende Verbindung (32) mit einer Löschkammer (30) verbunden ist und eine erste Metall¬ oberfläche (38) der Lichtbogentrennschiene (34) zu der lei¬ tenden Verbindung (32) weist, und dass eine Laufschiene (28) ebenfalls mit einer Löschkammer (30) verbunden ist und eine zweite Metalloberfläche (40) der Lichtbogentrennschiene (34) zu der Laufschiene (28) weist, so dass ein erster Lichtbogen (Ll) zwischen der leitenden Verbindung (32) und der ersten Metalloberfläche (38) und in Reihe dazu ein zweiter Lichtbogen (L2) zwischen der zweiten Metalloberfläche (40) und der Laufschiene (28) ausgebildet und jeweils zu einer Löschkammer (30) geführt wird.
EP07704579A 2006-06-22 2007-02-14 Leistungsschalter oder leitungsschutzschalter Withdrawn EP2030211A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610028696 DE102006028696A1 (de) 2006-06-22 2006-06-22 Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter
PCT/EP2007/051444 WO2007147648A1 (de) 2006-06-22 2007-02-14 Leistungsschalter oder leitungsschutzschalter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2030211A1 true EP2030211A1 (de) 2009-03-04

Family

ID=38030217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07704579A Withdrawn EP2030211A1 (de) 2006-06-22 2007-02-14 Leistungsschalter oder leitungsschutzschalter

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2030211A1 (de)
CN (1) CN101473393B (de)
BR (1) BRPI0713583A2 (de)
DE (1) DE102006028696A1 (de)
WO (1) WO2007147648A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008021025B4 (de) * 2007-04-28 2024-07-18 Abb Ag Lichtbogenlöschblechanordnung und ein Installationsschaltgerät mit solch einer Lichtbogenlöschblechanordnung
ES2387259T3 (es) * 2010-04-16 2012-09-19 Abb Technology Ag Unidad de conmutación y disyuntor de circuito para un circuito de media tensión
DE102011089234B4 (de) * 2010-12-21 2021-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Lichtbogen-Löschvorrichtung und Schutzschaltgerät
CN102664113A (zh) * 2012-05-16 2012-09-12 安文胜 一种以阻燃绝缘隔板为分断介质的电器开关
EP2750156A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-02 Hager Electro Sas Elektrischer Schaltkreis eines selektiven Leistungsschalters
CN106783294B (zh) * 2016-11-30 2018-08-24 陶如意 一种电力断路器的机械挤压式灭弧机构

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE728612C (de) * 1934-10-20 1942-11-30 Siemens Ag Schalter mit Lichtbogenkammer
DE1071208B (de) * 1958-05-07
DE1160922B (de) * 1962-02-03 1964-01-09 Siemens Ag Lichtbogenkammer fuer Gleich- und Wechselstromschalter
DE2629408A1 (de) * 1976-06-30 1978-01-05 Siemens Ag Elektrischer schalter
IT1129691B (it) * 1980-01-31 1986-06-11 Elettromeccanica Spa Cge Comp Complesso di estinzione rapida dell'arco elettrico in dispositivi di interruzione come interruttori elettrici
FR2584230B1 (fr) * 1985-06-28 1989-02-03 Merlin Gerin Chambre d'extinction d'arc pour disjoncteur a basse tension a coupure dans l'air
DE3908102A1 (de) * 1989-03-13 1990-09-20 Licentia Gmbh Selbstschalter, insbesondere leitungsschutzschalter
JP4376483B2 (ja) * 1999-12-02 2009-12-02 三菱電機株式会社 回路遮断器
CN2464591Y (zh) * 2001-01-09 2001-12-12 王志宏 地铁轨道消弧装置
DE10119626A1 (de) * 2001-04-20 2002-11-28 Abb Patent Gmbh Installationsschaltgerät

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007147648A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006028696A1 (de) 2007-12-27
BRPI0713583A2 (pt) 2012-10-23
CN101473393A (zh) 2009-07-01
CN101473393B (zh) 2012-07-18
WO2007147648A1 (de) 2007-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2030216B1 (de) Schutzschalter
DE69937107T2 (de) Strombegrenzer und schalter mit strombegrenzungsfunktion
EP2383761A1 (de) Schaltgerät für Gleichstrom-Anwendungen
DE102011089234B4 (de) Lichtbogen-Löschvorrichtung und Schutzschaltgerät
DE60029919T2 (de) Pol für einen elektrischen leistungsschalter, der eine lichtbogenlöschkammer mit dielektrischen abschirmungen umfasst
DE102011101238A1 (de) Installationsschaltgerät
EP2030211A1 (de) Leistungsschalter oder leitungsschutzschalter
DE1763007A1 (de) Selbstschalter
EP1735803B1 (de) Schaltvorrichtung
EP3428942B1 (de) Gleichstrom-lichtbogenlöschvorrichtung und elektromechanisches gleichstrom-schaltgerät
DE19915397A1 (de) Leitungsschutzschalter
DE102017204942B4 (de) Elektromechanisches Schutzschaltgerät
DE102015119352A1 (de) Elektromechanischer schutzschalter
EP1423862B1 (de) Schaltkontaktanordnung mit einer einrichtung zur verstärkung einer zwischen schaltkontakten wirkenden kontaktkraft
EP2541574B1 (de) Doppeltunterbrechendes Schutzschaltgerät
DE10132858B4 (de) Schutzschalter
DE102007001802B4 (de) Elektrisches Schaltgerät
EP3025361B1 (de) Schaltgerät mit einem elektromagnetischen lichtbogenantrieb
DE2734395A1 (de) Einrichtung zur strombegrenzung
EP2393096B1 (de) Einfach unterbrechendes Niederspannungsschaltgerät, insbesondere Leitungsschutzschalter
DE10222668A1 (de) Schaltgerät
DE102008009439A1 (de) Elektrischer Leistungsschalter
DE10119626A1 (de) Installationsschaltgerät
DE10224158B3 (de) Starkstrom-Schaltgerät und Schalteinsatz dafür
EP1220260A1 (de) Leistungsschalter mit einer doppeltunterbrechenden Kontaktanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20081117

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20131017

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140228