EP2747107A1

EP2747107A1 - Elektrisches Schaltgerät

Info

Publication number: EP2747107A1
Application number: EP13199100.2A
Authority: EP
Inventors: Ralf Thar; Johannes Meissner; Volker Lang; Karsten Gerving
Original assignee: Eaton Electrical IP GmbH and Co KG
Current assignee: Eaton Electrical IP GmbH and Co KG
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: US9330866B2; US20140175062A1; DE102012112779A1; EP2747107B1

Abstract

Elektrisches Schaltgerät 1 umfassend ein Gehäuse, mindestens zwei Schaltkammern 49 innerhalb des Gehäuses 3 mit Kontakten 31, 32, 36, 37 zum Unterbrechen mindestens einer Strombahn 24, 25, eine Lichtbogenlöscheinrichtung 43 je Schaltkammer 49 und mindestens ein Führungskanal 61 innerhalb des Gehäuses 3, der die aus der Lichtbogenlöscheinrichtung 43 austretenden Lichtbogengase in Richtung zumindest einer Ausblasöffnung 14, 15 zum Austritt der Lichtbogengase aus dem Gehäuse 3 umlenkt, wobei je Schaltkammer 49 ein Führungskanal 61 vorgesehen ist, und wobei die Führungskanäle 61 der unterschiedlichen Schaltkammern 49 voneinander getrennt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät, wie z.B. ein Schaltschütz, welches ein Gehäuse und mindestens zwei Schaltkammern innerhalb des Gehäuses mit Kontakten zum Unterbrechen mindestens einer Strombahn umfasst. Je Schaltkammer ist eine Lichtbogenlöscheinrichtung zum Löschen von Lichtbögen, die sich beim Öffnen der Kontakte ausbilden können, vorgesehen. Ferner ist mindestens ein Führungskanal innerhalb des Gehäuses vorgesehen, der die aus der Lichtbogenlöscheinrichtung austretenden Lichtbogengase in Richtung zumindest einer Ausblasöffnung zum Austritt der Lichtbogengase aus dem Gehäuse umlenkt.
Ein solches Schaltgerät ist z.B. aus der US 6 388 867 B1 bekannt. Dort wird ein Trennschalter beschrieben, der eine Haubenanordnung aufweist, um Lichtbogengase aus dem Gehäuse zu leiten. Ein Lichtbogen, der zwischen sich öffnenden Kontakten eines Kontaktpaars des Trennschalters entsteht, wird innerhalb eines Gehäuses des Trennschalters gelöscht. Während der Dauer des Lichtbogens entstehen Lichtbogengase hohen Drucks und hoher Ionisierung, die aus Öffnungen in einer oberen Wand des Gehäuses austreten. Hierbei sind die Öffnungen mehrerer Schaltkammern verschiedener Strombahnen nebeneinander angeordnet. Die Öffnungen werden von einer gemeinsamen Haube abgedeckt, welche einen Kanal zu zwei voneinander abgewandten Ausblasöffnungen bildet. Hierbei führen sämtliche Öffnungen in den Kanal, der durch die Haube gebildet ist. Somit werden die hoch ionisierten Lichtbogengase zu zwei Seiten aus dem Gehäuse herausgeführt bzw. herausgeblasen.
Schaltgeräte können eine erhebliche Menge an Lichtbogengasen bei der Unterbrechung großer Ströme und Spannungen erzeugen. Die Lichtbogengase werden üblicherweise durch die Oberseite oder die Rückseite des Schaltgeräts ausgeblasen. Typischerweise umfassen elektrische Schaltgeräte mehrere Strombahnen (Pole), so dass insbesondere im Kurzschlussfall die Gefahr besteht, dass beim Ausblasen von Lichtbogengasen in der Nähe eines Anschlusskontakts einer Strombahn Querkurzschlüsse auftreten können. Dies wird bei dem Schaltgerät gemäß der US 6 388 867 B1 dadurch verhindert, dass die Lichtbogengase an Seiten des Gehäuses ausgeblasen werden, die den Anschlusskontakten der Strombahnen möglichst entfernt angeordnet sind.
Grundsätzlich besteht die Anforderung an elektrische Schaltgeräte, dass in einem Kurzschlussfall das Schaltgerät noch intakt ist und Querkurzschlüsse zwischen verschiedenen Strombahnen (Polen) des Schaltgeräts vermieden werden. Maßnahmen gegen die Zerstörung des Gehäuses des Schaltgeräts sind die Wahl geeigneter Schaltkammerwerkstoffe und deren Wandstärken sowie die Auswahl geeigneter Druckentlastungsöffnungen bzw. Ausblasöffnungen, die insbesondere im Kurzschlussfall vom Lichtbogen ausgehende, explosionsartig entstehende Lichtbogengase ausblasen. Das Beherrschen speziell von Kurzschlussströmen bei Gleichstromanwendungen wird durch den Umstand erschwert, dass in diesem Fall kein natürlicher Nulldurchgang auftritt, welcher über eine rasche Lichtbogenlöschung eine dauerhafte Unterbrechung des Stromkreises begünstigen würde. Insbesondere bei sehr kompakten Schaltgeräten sind kurze Strecken vorhanden, die durch hoch ionisierte Lichtbogengase elektrisch leicht überbrückt werden können und zu Querkurzschlüssen führen können. Bei sehr kompakt aufgebauten Schaltgeräten können daher Querkurzschlüsse zwischen unterschiedlichen Kontaktpaaren auftreten, wenn bei einem Kurzschlussfall hoch ionisierte Lichtbogengase die Austrittsöffnungen aus dem Gehäuse verlassen und hierüber verschiedene Schaltkammern überbrücken.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Schaltgerät bereitzustellen, das eine erhöhte Sicherheit gegen Querkurzschlüsse aufweist.
Die Aufgabe wird durch ein elektrisches Schaltgerät gelöst, welches ein Gehäuse, mindestens zwei Schaltkammern innerhalb des Gehäuses mit Kontakten zum Unterbrechen mindestens einer Strombahn, eine Lichtbogenlöscheinrichtung je Schaltkammer sowie mindestens ein Führungskanal innerhalb des Gehäuses, der die aus der Lichtbogenlöscheinrichtung austretenden Lichtbogengase in Richtung zumindest einer Ausblasöffnung zum Austritt der Lichtbogengase aus dem Gehäuse umlenkt, umfasst. Je Schaltkammer ist ein Führungskanal vorgesehen ist, wobei die Führungskanäle der unterschiedlichen Schaltkammern voneinander getrennt sind.
Je Schaltkammer ist somit ein Führungskanal zum Leiten von Lichtbogengasen zu einer Ausblasöffnung vorgesehen, wobei die Führungskanäle unterschiedlicher Schaltkammern voneinander getrennt sind. Die Lichtbogengase unterschiedlicher Schaltkammern werden daher nicht unmittelbar nach dem Austreten aus einer Lichtbogenlöscheinrichtung zusammengeführt, sondern zunächst noch innerhalb des Gehäuses getrennt voneinander zu den Ausblasöffnungen geführt. Somit wird die Strecke zwischen den unterschiedlichen Schaltkammern, welche für einen Querkurzschluss zwischen den Schaltkammern überbrückt werden müsste, vergrößert. Die Wahrscheinlichkeit eines Querkurzschlusses wird daher reduziert. Ein weiterer positiver Effekt ist, dass die Lichtbogengase während ihres Durchlaufens der Führungskanäle weiter gekühlt und deionisiert werden, bis die Lichtbogengase zweier Schaltkammern aufeinander treffen, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Querkurzschlusses weiter reduziert wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die Führungskanäle die Lichtbogengase aller Schaltkammern zu Ausblasöffnungen auf derselben Seite des Gehäuses umlenken. Das Schaltgerät weist in der Regel Stirnseiten auf, an denen Anschlusskontakte für die Strombahnen (Pole) des Schaltgeräts vorgesehen sind. Zwei abgewandte Stirnseiten des Schaltgeräts sind über in der Regel rechtwinklig zu diesen verlaufenden Längsseiten miteinander verbunden. Die Ausblasöffnungen sind hierbei vorzugsweise in den Längsseiten, vorzugsweise in einer der Längsseiten, vorgesehen, um zu vermeiden, dass die Lichtbogengase im Bereich der Anschlusskontakte ausgeblasen werden.
Auf einer, in der Regel senkrecht zu den Stirnseiten und senkrecht zu den Längsseiten angeordneten Oberseite des Gehäuses werden in der Regel Hilfsschalter angeordnet, so dass ein Ausblasen von Lichtbogengasen an dieser Seite ebenfalls unerwünscht ist.
Die Führungskanäle können auch derart angeordnet sein, dass die Lichtbogengase zumindest zweier Schaltkammern unterschiedlicher Strombahnen zu Ausblasöffnungen auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses umgelenkt werden.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist das Schaltgerät mehrere Strombahnen mit jeweils doppelt unterbrechenden Schaltern auf, wobei die Lichtbogengase zweier benachbart zueinander angeordneter Strombahnen auf unterschiedlichen Seiten des Gehäuses ausgeblasen werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Lichtbogengase der beiden Kontaktpaare eines doppelt unterbrechende Schalters einer Strombahn auf unterschiedlichen Seiten des Gehäuses ausgeblasen werden, wobei bei mehreren Schaltbahnen die Ausblasöffnungen alternierend auf unterschiedlichen Seiten des Gehäuses angeordnet sind.
Jeder Führungskanal kann in mehrere, vorzugsweise parallel verlaufende, Teilkanäle unterteilt sein. Hierdurch wird eine kanalisierte Führung der Lichtbogengase bewirkt. Ferner führt die mit der Anordnung mehrerer Teilkanäle einhergehende Verrippung zu einer zusätzlichen Versteifung des Führungskanals. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Führungskanäle in eine Seitenwand des Gehäuses integriert sind. Die Gehäusestabilität wird dadurch erhöht.
Um möglichst lange Führungswege innerhalb des Gehäuses zu gewährleisten, sind die Führungskanäle derart angeordnet, dass eine Umlenkung der Lichtbogengase um etwa 90 Grad bewirkt wird. Hierdurch werden Lichtbogengase, die in der Regel senkrecht zu einer Seitenwand des Gehäuses aus den Lichtbogenlöscheinrichtungen ausgeblasen werden, in einer Richtung parallel zur Seitenwand des Gehäuses umgelenkt. Somit können die Führungskanäle in die jeweilige Seitenwand integriert werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigt:

Figur 1: eine perspektivische Darstellung zweier elektrischer Schaltgeräte;
Figur 2: zwei Strombahnen der Schaltgeräte gemäß Figur 1;
Figur 3: einen Querschnitt eines der Schaltgeräte gemäß Figur 1 durch eine Schaltkammer;
Figur 4: eine Lichtbogentreiberanordnung eines Schaltgeräts gemäß Figur 1;
Figur 5: eine Deckelhälfte eines Schaltgeräts gemäß Figur 1;
Figur 6: den Deckel eines der Schaltgeräte gemäß Figur 1 mit Schaltkammern;
Figur 7: eine zweite Ausführungsform des Deckels eines Schaltgeräts gemäß Figur 1 und
Figur 8: eine dritte Ausführungsform eines Deckels eines Schaltgeräts gemäß Figur 1.

Figur 1 zeigt zwei nebeneinander angeordnete elektrische Schaltgeräte in Form zweier Schaltschütze 1, 2, wobei im folgenden das Schaltschütz 1, das in der Darstellung gemäß Figur 1 vorne gezeigt ist, exemplarisch für beide Schaltschütze 1, 2 beschrieben wird. Das Schaltschütz 1 umfasst ein Gehäuse 3, welches ein Gehäuseunterteil 4 und ein Gehäuseoberteil 5 aufweist. Das Gehäuseoberteil 5 ist durch einen Deckel mit einer ersten Deckelhälfte 6 und einer zweiten Deckelhälfte 7 verschlossen.
Die beiden Deckelhälften 6, 7 bilden eine Oberseite 8 des Gehäuses 3, welche dem Gehäuseunterteil 4 abgewandt ist. Stirnseitig an den schmalen Flächen bilden die Deckelhälften 6, 7 Stirnseiten 9, 10, welche voneinander abgewandt sind, wobei bei nebeneinander angeordneten Schaltschützen 1, 2, wie in Figur 1 dargestellt, die Stirnseiten 9, 10 der nebeneinander angeordneten Schaltschütze 1, 2 paarweise auf derselben Seite angeordnet sind.
Das Gehäuseoberteil 5 bildet zwei Längsseiten 11, 12 des Gehäuses 3, wobei sich zwei Längsseiten 11, 12 zweier nebeneinander angeordneter Schaltschütze 1, 2 gegenüberliegen. Das Gehäuseoberteil 5 bildet eine Stufe 23 an einer der Längsseiten 11 aus, auf der ein Anschlussmodul 13 vorgesehen ist. Bei nebeneinander angeordneten Schaltschützen 1, 2 befindet sich das Anschlussmodul 13 eines der beiden Schaltschütze 1, 2 zwischen zwei Längsseiten 11, 12 der beiden Schaltschütze 1, 2. Die Längsseiten 11, 12 der beiden Schaltschütze 1, 2 sind somit stets beabstandet zueinander angeordnet.
In einer ersten Längsseite 11 der beiden Längsseiten 11, 12 weist sowohl die erste Deckelhälfte 6 als auch die zweite Deckelhälfte 7 Ausblasöffnungen 14, 15 auf, die dazu dienen, Lichtbogengase aus dem Gehäuse 3 herauszuführen und auszublasen.
Das Schaltschütz 1 ist ein zweipoliges Schaltschütz 1 mit zwei parallel zueinander verlaufenden Strombahnen, wobei in einer ersten Stirnseite 9 der beiden Stirnseiten 9, 10 Kontaktöffnungen 18, 19 vorgesehen sind, über welche Anschlusskontakte 16, 17, die sich innerhalb des Gehäuses 3 befinden, erreichbar sind. Die Anschlusskontakte 16, 17 sind jeweils Anschlusskontakte einer Strombahn, welche parallel zu den Längsseiten 11, 12 durch das Gehäuse 3 verlaufen. Auf der hier nicht dargestellten zweiten Stirnseite, welche der ersten Stirnseite 9 abgewandt ist, befinden sich identisch ausgebildete Anschlussöffnungen mit darin befindlichen Anschlusskontakten. Die Anschlusskontakte 16, 17 sind in Form von Klemmen gebildet, die über in den Deckelhälften 6, 7 befindlichen Schraubenöffnungen 20, 21 mit einem Schraubendreher erreichbar und betätigbar sind, um die Anschlusskontakte 16, 17 mit stromleitenden Elementen verbinden zu können. Grundsätzlich können jedoch auch andere elektrische Schaltgeräte mit mehr als zwei Polen vorgesehen werden.
In dem Gehäuseoberteil 5 sind die Strombahnen angeordnet, wobei jede Strombahn einen Schalter mit Kontaktpaaren umfasst, um die Strombahn elektrisch unterbrechen zu können. Hierbei können Lichtbögen zwischen den Kontakten eines Kontaktpaares auftreten, die durch die Ausblasöffnungen 14, 15 aus dem Gehäuse 3 geführt werden. Je Kontaktpaar ist eine Schaltkammer mit einer Lichtbogenlöscheinrichtung, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, vorgesehen. Die Schalter sind über einen Magnetantrieb betätigbar, der sich im Gehäuseunterteil 4 befindet.
Das Gehäuseunterteil weist ferner eine Befestigungsausnehmung 22 auf, mit der das Schaltschütz 1 auf einer Befestigungsschiene befestigt werden kann.
Figur 2 zeigt die erste Strombahn 24 und die zweite Strombahn 25, die in dem Gehäuse gemäß Figur 1 angeordnet sind. Die Strombahnen 24, 25 weisen jeweils einen ersten Anschlusskontakt 16, 17 auf und verlaufen dann jeweils zu einem zweiten Anschlusskontakt 26, 27. Über die Anschlusskontakte 16, 17, 26, 27 können die Strombahnen 24, 25 mit einem Stromkreis, vorzugsweise einem Gleichstrom-Stromkreis, verbunden werden. Im folgenden wird, stellvertretend für beide Strombahnen 24, 25, die erste Strombahn 24 näher beschrieben.
Zwischen den beiden Anschlusskontakten 17, 27 der ersten Strombahn 24 ist ein Schalter 28 vorgesehen. Dieser umfasst ein erstes Kontaktpaar 29 und ein zweites Kontaktpaar 30. Der erste Anschlusskontakt 17 führt zu dem ersten Kontaktpaar 29. Der zweite Anschlusskontakt 27 führt zum zweiten Kontaktpaar 30. Beide Kontaktpaare 29, 30 sind in dem Gehäuse des Schaltschützes in separaten, voneinander elektrisch isolierten Schaltkammern angeordnet. Der erste Anschlusskontakt 17 ist elektrisch mit einem Kontaktträger in Form eines ortsfest gehaltenen Festkontaktträgers 33 elektrisch verbunden, auf dem ein erster Kontakt 31 des ersten Kontaktpaares 29 angeordnet ist. Ein zweiter Kontakt 36 des ersten Kontaktpaares 29 ist beweglich zum ersten Kontakt 31 angeordnet. Der zweite Kontakt 36 ist in der in Figur 2 gezeigten Ausrichtung vertikal verstellbar. Der zweite Kontakt 36 ist an einem elektrisch leitfähigen Kontaktträger in Form eines Brückenschaltstücks 35 vorgesehen, welches über eine hier nicht dargestellte Schaltbrücke verstellbar ist. In einem eingeschalteten Zustand sind der erste Kontakt 31 und der zweite Kontakt 36 in Kontakt zueinander gehalten. In einem in Figur 2 dargestellten ausgeschalteten Zustand sind der erste Kontakt 31 und der zweite Kontakt 36 außer Kontakt zueinander gehalten.
Der zweite Anschlusskontakt 27 ist mit einem Kontaktträger in Form eines weiteren ortsfest gehaltenen Festkontaktträgers 34 verbunden. Auf dem weiteren Festkontaktträger 34 ist ein weiterer erster Kontakt 32 des zweiten Kontaktpaares 30 angeordnet. Zu diesem ist ein weiterer zweiter Kontakt 37 beweglich gehalten, der ebenfalls auf dem Brückenschaltstück 35 angeordnet ist und mit dem ersten Kontakt 32 des zweiten Kontaktpaares 30 in oder außer Kontakt überführbar ist. Durch Verstellen des Brückenschaltstücks 35 werden somit beide Kontaktpaare gleichzeitig geöffnet oder geschlossen.
Beim Überführen des Brückenschaltstücks 35 in eine geöffnete Stellung können sich zwischen den Kontakten 31, 32, 36, 37 der Kontaktpaare 29, 30 Lichtbögen ausbilden, die gelöscht werden müssen. Hierzu sind auf der dem jeweiligen zweiten Kontakt 36, 37 abgewandten Seite der ersten Kontakte 31, 32 jeweils eine Löscheinrichtung vorgesehen, wobei die Lichtbögen über im folgenden näher erläuterte Laufschienenanordnungen je Kontaktpaar 29, 30 in die jeweilige Löscheinrichtung geleitet werden.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch das Gehäuse gemäß Figur 1 durch eine Schaltkammer, in der das zweite Kontaktpaar 30 gemäß Figur 2 angeordnet ist. Dort ist zu erkennen, dass zum Leiten eines Lichtbogens, der sich zwischen dem ersten Kontakt 32 und dem zweiten Kontakt 37 ausbildet, eine erste Laufschienenanordnung 41 und eine zweite Laufschienenanordnung 42 vorgesehen sind. Die erste Laufschienenanordnung 41 dient dazu, einen Lichtbogen mit einer ersten Stromrichtung in eine Lichtbogenlöscheinrichtung 43 zu leiten, welche sich auf der vom ersten Kontakt 32 abgewandten Seite des zweiten Kontakts 37 innerhalb der Schaltkammer 49 befindet. Die zweite Laufschienenanordnung 42 dient zum Leiten eines Lichtbogens mit einer zweiten Stromrichtung in dieselbe Lichtbogenlöscheinrichtung 43.
Die erste Laufschienenanordnung 41 ist durch eine erste Laufschiene 44 und eine zweite Laufschiene 46 dargestellt. Die zweite Laufschienenanordnung 42 ist vergleichbar zur ersten Laufschienenanordnung 41 durch eine erste Laufschiene 45 und eine zweite Laufschiene 47 dargestellt. Die beiden ersten Laufschienen 44, 45 gehen in entgegengesetzten Richtungen vom ersten Kontakt 32 aus und führen zu der Lichtbogenlöscheinrichtung 43, die sie zwischen sich aufnehmen. Die beiden ersten Laufschienen 44, 45 sind an vom ersten Kontakt 32 entfernten Enden über einen Verbindungsbügel 48 miteinander verbunden. Somit bilden die beiden ersten Laufschienen 44, 45 einen geschlossenen Ring bzw. eine geschlossene Schleife, die das zweite Kontaktpaar 30 umgibt. Die zweiten Laufschienen 46, 47 gehen in entgegengesetzten Richtungen vom zweiten Kontakt 37 aus und sind auf der vom ersten Kontakt 32 abgewandten Seite des zweiten Kontakts 37 einen geschlossenen Laufschienenring 40 bildend miteinander verbunden.
Grundsätzlich müssen die ersten Laufschienen 44, 45 und zweiten Laufschienen 46, 47 nicht miteinander schleifen- oder ringförmig miteinander verbunden sein. Es sind auch andere Gestaltungen der Laufschienen 44, 45, 46, 47 denkbar.
Die erste Laufschiene 44 der ersten Laufschienenanordnung 41 verläuft in Figur 3 betrachtet zunächst nach links und anschließend 90 Grad umgelenkt nach oben, wobei sich der Abstand zwischen der ersten Laufschiene 44 und der zweiten Laufschiene 46 sukzessive erhöht. Der Lichtbogen bildet sich daher zwischen diesen beiden Laufschienen 44, 46 weiter aus und wird von dem zweiten Kontaktpaar 30 bei einer ersten Stromrichtung nach links und dann nach oben getrieben. Im weiteren Verlauf wird der Lichtbogen an der vom ersten Kontakt 32 abgewandten Rückseite des Brückenschaltstücks 35 entlang verlaufen, wobei der Lichtbogen sukzessive in Spalten zwischen einzelnen Löschblechen 50 der Lichtbogenlöscheinrichtung 43 hineingetrieben wird. An einer Oberseite der Lichtbogenlöscheinrichtung 43 sind Austrittsöffnungen 51 vorgesehen, um die vom Lichtbogen erzeugten Lichtbogengase aus der Schaltkammer 49 und der Lichtbogenlöscheinrichtung 43 auszublasen. Die zweite Laufschienenanordnung 42 ist spiegelsymmetrisch zur ersten Laufschienenanordnung 41 aufgebaut.
Ein Lichtbogen wird in der Löscheinrichtung in Form einer Deion-Löschkammer bedingt durch die Ausbildung mehrerer Teillichtbögen zwischen den Löschblechen 50 und der Kühlwirkung soviel Energie verlieren, dass sehr schnell die treibende Spannung erreicht wird und der Lichtbogen erlischt. Bei einem Lichtbogen von höherem Energiegehalt, z.B. in einem stark induktiven Stromkreis, kann es vorkommen, dass der Lichtbogen nach dem Einlaufen in die Lichtbogenlöscheinrichtung 43 lediglich einen Teil seiner Energie verloren hat und die einzelnen Teillichtbögen zwischen den Löschblechen 50 unter der Wirkung eines permanentmagnetischen Blasfeldes die Lichtbogenlöscheinrichtung in voller Breite durchlaufen. Der Lichtbogen kann dann wieder zurück in Richtung des zweiten Kontaktpaares 30 laufen. Nach dem "Passieren" des zweiten Kontaktpaares 30 kann der Lichtbogen dann erneut entlang der Laufschienenanordnung in Richtung zur Lichtbogenlöscheinrichtung 43 laufen. Bei ausreichender Restenergie können sich mehrere Laufzyklen einstellen, bis der Lichtbogen schließlich soviel Energie verloren hat, dass er erlischt. Zwar fällt die Lichtbogenspannung nach dem Durchlaufen der Lichtbogenlöscheinrichtung 43 und dem anschließenden Durchlaufen des zweiten Kontaktpaares 30 wieder ab, dieser kurzzeitige Abfall der Spannung wirkt sich jedoch durch das kontinuierliche, schnelle Weiterbewegen des Lichtbogens nicht so stark aus. Beim erneuten Einlaufen in die Lichtbogenlöscheinrichtung 43 steigt die Lichtbogenspannung wieder an, so dass der Lichtbogen letztendlich sicher gelöscht wird.
In Figur 3 ist zudem erkennbar, dass Austrittsöffnungen 51 vorgesehen sind, die von der Lichtbogenlöscheinrichtung 43 zu einem Führungskanal 61 führen, welcher in der ersten Deckelhälfte 6 des Gehäuseoberteils 5 ausgebildet ist und eine zur ersten Längsseite 11 des Gehäuses 3 vorgesehene Ausblasöffnung 14 aufweist. Hierbei werden die Lichtbogengase in der in Figur 3 dargestellten Orientierung des Gehäuses 3 aus einer vertikal nach oben gerichteten Austrittsrichtung aus den Austrittsöffnungen 51 in eine 90 Grad abgewinkelte horizontale nach rechts gerichtete Ausblasrichtung umgelenkt, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist.
Die geschlossene Ausführung der Laufschienen 44, 45, 46, 47 in Form von Schleifen hat zudem den Vorteil, dass in der in Figur 3 betrachteten Ebene die Schaltkammer 49 nach oben, nach unten und zu beiden Seiten hin durch die Laufschienen 44, 45, 46, 47 abgeschottet und stabilisiert ist.
Um Lichtbögen, die sich zwischen den Kontakten der Kontaktpaare ausbilden, in Richtung zur Lichtbogenlöscheinrichtung bewegen zu können, ist je Kontaktpaar eine Lichtbogentreiberanordnung 52 gemäß Figur 4 vorgesehen. Dort sind zwei Lichtbogentreiberanordnungen 52, 52' nebeneinander angeordnet, die spiegelbildlich zueinander ausgestaltet sind und die zusammen für einen der Schalter verwendet werden. Im folgenden wird eine der beiden Lichtbogentreiberanordnungen 52 exemplarisch erläutert. Diese umfasst ein äußeres Polelement 53 und in inneres Polelement 54. Die beiden Polelemente 53, 54 weisen jeweils parallel zueinander verlaufende Basisstege 55, 56 auf, von denen jeweils eine Polplatte 57, 58 rechtwinklig vorsteht. Die beiden Polplatten 57, 58 der beiden Polelemente 53, 54 sind ebenfalls parallel zueinander angeordnet. Das innere Polelement 54 ist in seinen Abmessungen kleiner gestaltet als das äußere Polelement 53, so dass das innere Polelement 54 innerhalb des äußeren Polelements 53 angeordnet werden kann. Zwischen den beiden Basisstegen 55, 56, die beabstandet zueinander angeordnet sind, ist ein Permanentmagnet 59 angeordnet. Somit bildet sich zwischen den beiden Polplatten 57, 58 ein Magnetfeld mit zumindest annähernd parallelen Magnetfeldlinien aus. Zwischen den beiden Polplatten 57, 58 sind die Kontakte eines der Kontaktpaare angeordnet.
Die Basisstege 55, 56 weisen eine Vielzahl von Durchbrüchen 60 auf, die dazu dienen, die in der jeweiligen Schaltkammer entstandenen Lichtbogengase durch die Austrittsöffnungen gemäß Figur 3 austreten zu lassen.
Figur 5 zeigt die zweite Deckelhälfte 7 des Schaltschützes 1 gemäß Figur 1. Die zweite Deckelhälfte 7 weist an der Oberseite 8 eine Gehäusewand 64 auf, in der Führungskanäle durch eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Teilkanälen 62 gebildet sind. Die Teilkanäle 62 sind durch nach innen zum Gehäuseinneren weisende Rippen 63 gebildet. Die Teilkanäle 62 führen jeweils zu einer Ausblasöffnung 15 an der ersten Längsseite 11. Die Teilkanäle 62 sind nach innen zum Gehäuseinneren hin offen und weisen zu den Basisstegen der jeweiligen Lichtbogentreiberanordnung und werden von den Lichtbogentreiberanordnungen nach innen hin abgedeckt, so dass sich zumindest annähernd geschlossene Teilkanäle 62 ergeben. Mehrere Teilkanäle 62 können jeweils einen Führungskanal für die Lichtbogengase einer Schaltkammer bilden. Hierbei fluchten die Durchbrüche in den Lichtbogentreiberanordnungen jeweils mit einem oder mehreren der Teilkanäle 62. Die Teilkanäle 62 verlaufen parallel zu einer Fügekante 65 der zweiten Deckelhälfte 7, an der die erste Deckelhälfte gemäß Figur 1 anstößt. Die Deckelhälften sind beide hinsichtlich der Teilkanäle 62 identisch aufgebaut, so dass deutlich wird, dass die Teilkanäle 62 der zweiten Deckelhälfte 7 von den Teilkanälen der ersten Deckelhälfte 6 getrennt sind. Zudem bilden einzelne Teilkanäle 62 einer Deckelhälfte einzeln oder zusammen einen Führungskanal, wobei durch die Rippen 63 jeder Führungskanal von den anderen Führungskanälen getrennt ist, so dass die von unterschiedlichen Kontaktpaaren ausgehenden Lichtbogengase innerhalb des Gehäuses 3 nicht gemischt werden.
Figur 6 zeigt einen Teil des Gehäuseoberteils 5 mit der ersten Deckelhälfte 6 und der zweiten Deckelhälfte 7. In diesen befinden sich die Strombahnen 24, 25 mit ihren Schaltern 28 und den Kontaktpaaren 29, 30. Ferner sind die Laufschienenanordnungen, insbesondere die jeweils erste Laufschiene 44, erkennbar sowie die Lichtbogenlöscheinrichtung 43. Die Lichtbogentreiberanordnung 52 ist in etwa so aufgebaut wie in Figur 4 dargestellt, wobei die beiden in Figur 4 dargestellten separaten Lichtbogentreiberanordnungen 52 in Figur 6 einstückig ausgebildet sind, so dass sich nicht, wie in Figur 4, zwei nebeneinander angeordnete L-förmige Polelemente ergeben, sondern ein U-förmiges inneres Polelement 54 und ein U-förmiges äußeres Polelement 53. Ansonsten sind die Lichtbogentreiberanordnungen 52 entsprechend derer gemäß Figur 4 ausgebildet.
Figur 6 zeigt eine Schaltbrücke 39, die sich innerhalb des Gehäuseunterteils gemäß Figur 1 befindet und dort über einen Magnetantrieb verstellbar ist. An der Schaltbrücke 39 befinden sich die Brückenschaltstücke 35 beider Strombahnen 24, 25, so dass alle Kontaktpaare 29, 30 aller Schalter 28 innerhalb des Gehäuses 3 gleichzeitig öffnen oder schließen.
Zu erkennen ist, dass die Durchbrüche 60 der Lichtbogentreiberanordnungen 52 in Teilkanäle 62 der Gehäusehälften 6, 7 münden, so dass Lichtbogengase aus den Schaltkammern 49 innerhalb der Gehäusewand 64 der jeweiligen Deckelhälfte 6, 7 umgelenkt und zu den Ausblasöffnungen 14, 15 geleitet werden. Die Lichtbogengase werden somit ausschließlich auf der in Figur 6 vorne dargestellten ersten Längsseite ausgeblasen, nicht auf der von dieser abgewandten zweiten Längsseite. Durch die in Figur 5 dargestellten Rippen 63 sind die Teilkanäle 62 voneinander getrennt, wobei jeweils mehrere nebeneinander angeordnete Teilkanäle einen Führungskanal bilden.
Figur 7 zeigt eine Anordnung gemäß Figur 6, wobei zu erkennen ist, dass die Austrittsöffnungen 14 in der ersten Deckelhälfte 6 auf der ersten Längsseite 11 angeordnet sind. Die Austrittsöffnungen 15 der zweiten Deckelhälfte 7 sind auf der der ersten Längsseite 11 abgewandten zweiten Längsseite 12 angeordnet. Somit werden die Lichtbogengase jeweils eines Schalters 28, der zwei Kontaktpaare 29, 30 und somit zwei Schaltkammern 49 aufweist, zu einer Seite des Gehäuses hin ausgeblasen und die Lichtbogengase des anderen Schalters zu einer diametral gegenüberliegenden anderen Seite des Gehäuses ausgeblasen.
Alternativ dazu kann, wie Figur 8 dargestellt, vorgesehen sein, dass je Schalter 28 die Lichtbogengase der beiden Kontaktpaare 29, 30 zu unterschiedlichen Seiten des Gehäuses hin ausgeblasen werden.

Bezugszeichenliste

1: Schaltschütz
2: Schaltschütz
3: Gehäuse
4: Gehäuseunterteil
5: Gehäuseoberteil
6: erste Deckelhälfte
7: zweite Deckelhälfte
8: Oberseite
9: erste Stirnseite
10: zweite Stirnseite
11: erste Längsseite
12: zweite Längsseite
13: Anschlussmodul
14: Ausblasöffnung
15: Ausblasöffnung
16: erster Anschlusskontakt
17: erster Anschlusskontakt
18: Kontaktöffnung
19: Kontaktöffnung
20: Schraubenöffnung
21: Schraubenöffnung
22: Befestigungsausnehmung
23: Stufe
24: erste Strombahn
25: zweite Strombahn
26: zweiter Anschlusskontakt
27: zweiter Anschlusskontakt
28: Schalter
29: erstes Kontaktpaar
30: zweites Kontaktpaar
31: erster Kontakt
32: erster Kontakt
33: Festkontaktträger
34: Festkontaktträger
35: Brückenschaltstück
36: zweiter Kontakt
37: zweiter Kontakt
38: Laufschienenring
39: Schaltbrücke
40: Laufschienenring
41: erste Laufschienenanordnung
42: zweite Laufschienenanordnung
43: Lichtbogenlöscheinrichtung
44: erste Laufschiene
45: erste Laufschiene
46: zweite Laufschiene
47: zweite Laufschiene
48: Verbindungsbügel
49: Schaltkammer
50: Löschblech
51: Austrittsöffnung
52: Lichtbogentreiberanordnung
53: äußeres Polelement
54: inneres Polelement
55: Basissteg
56: Basissteg
57: Polplatte
58: Polplatte
59: Permanentmagnet
60: Durchbruch
61: Führungskanal
62: Teilkanal
63: Rippe
64: Gehäusewand
65: Fügekante

Claims

Elektrisches Schaltgerät (1) umfassend ein Gehäuse, mindestens zwei Schaltkammern (49) innerhalb des Gehäuses (3) mit Kontakten (31, 32, 36, 37) zum Unterbrechen mindestens einer Strombahn (24, 25), eine Lichtbogenlöscheinrichtung (43) je Schaltkammer (49) und mindestens ein Führungskanal (61) innerhalb des Gehäuses (3), der die aus der Lichtbogenlöscheinrichtung (43) austretenden Lichtbogengase in Richtung zumindest einer Ausblasöffnung (14, 15) zum Austritt der Lichtbogengase aus dem Gehäuse (3) umlenkt, dadurch gekennzeichnet, dass je Schaltkammer (49) ein Führungskanal (61) vorgesehen ist, wobei die Führungskanäle (61) der unterschiedlichen Schaltkammern (49) voneinander getrennt sind.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (61) die Lichtbogengase aller Schaltkammern (49) zu Ausblasöffnungen (14, 15) auf derselben Seite des Gehäuses (3) umlenken.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (61) die Lichtbogengase zumindest zweier Schaltkammern (49) unterschiedlicher Strombahnen (24, 25) zu Ausblasöffnungen auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (3) umlenken.
Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (61) die Lichtbogengase zumindest zweier Schaltkammern (49) derselben Strombahnen (24, 25) zu Ausblasöffnungen auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (3) umlenken.
Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) Stirnseiten (9, 10) mit elektrischen Anschlüssen (16, 17, 26, 27) für mindestens eine mittels der Kontakte (31, 32, 36, 37) schaltbaren Strombahn (24, 25) aufweist, wobei die Ausblasöffnungen (14, 15) in Seitenflächen des Gehäuses (3) vorgesehen sind, die von den Stirnseiten (9, 10) abweichen.
Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) eine Oberseite (8) zum Anbringen von Hilfsschaltern aufweist, wobei die Ausblasöffnungen (14, 15) in Seitenflächen des Gehäuses (3) vorgesehen sind, die von der Oberseite (8) abweichen.
Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (61) in mehrere, vorzugsweise parallel verlaufende, Teilkanäle (62) unterteilt sind.
Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (61) eine Umlenkung der Lichtbogengase um in etwa 90 Grad bewirken.
Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (61) in eine Seitewand des Gehäuses (3) integriert sind.