DE1042072B

DE1042072B - Circuit breaker with arcing chamber

Info

Publication number: DE1042072B
Application number: DEW20448A
Authority: DE
Inventors: Russell E Frink
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1954-04-26
Filing date: 1955-03-09
Publication date: 1958-10-30
Also published as: US2933574A; DE1018128B

Description

DEUTSCHESGERMAN

Zur Unterstützung der Löschung des beim Öffnen elektrischer Schalter mit einer Unterbrechungsstelle in Luft auftretenden Schaltlichtbogens ist es bekannt, die Schalter mit einer Lichtbogenlöschkammer zu versehen. Solche Löschkammern, in die der Lichtbogen nach seiner Entstehung getrieben wird, sind in der Regel mit einer Mehrzahl parallel angeordneter Platten versehen. Zur Unterstützung der Löschwirkung dieser Kammern sind verschiedene Maßnahmen bekannt. So werden bei einer Ausführung durch besonr dere Blasmagnete radiale magnetische Felder erzeugt, die den Schaltlichtbogen in rotierende Bewegung versetzen sollen. Das hat jedoch den Nachteil, daß der Lichtbogen verhältnismäßig lange an einer begrenzten Stelle der Löschkammer brennt, so daß diese thermisch sehr hoch beansprucht wird. Bei einer anderen Ausführungsart von Schaltern mit Unterbrechungsstelle in Luft wird der Schaltlichtbogen unter Verwendung einer Blasspule und gegebenenfalls Blasblechen zumindest teilweise zur Löschung in eine oberhalb der Unterbrechungsstelle angeordnete Löschkammer getrieben, die aus quer zum Lichtbogen in gewissem Abstand voneinander angeordneten geschlitzten Platten besteht, zwischen denen der Lichtbogen allein durch Kühlung und Verlängerung gelöscht wird, ohne seine Bewegungsrichtung zu ändern. Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Ausführung eines Schalters mit Löschkammer und hat die Aufgabe, dessen Wirkung durch einen zweckmäßigeren Aufbau zu verbessern. Dies gelingt gemäß der Erfindung· dadurch, daß die Lichtbogenkammer mindestens zwei voneinander getrennt angeordnete, in Reihe geschaltete Löschblechpakete enthält, zwischen denen ein vorzugsweise H-förmiger Blasmagnet so angeordnet ist, daß er jeweils von einem Teil des gezogenen Lichtbogens über Lichtbogenleithörner erregt wird.To support the deletion of the electrical switch with an interruption point when opening switching arc occurring in air, it is known to provide the switch with an arc extinguishing chamber. Such arcing chambers, into which the arc is driven after its formation, are in the Usually provided with a plurality of plates arranged in parallel. To support the extinguishing effect various measures are known of these chambers. So are in an execution by special Its blow magnets generate radial magnetic fields that set the switching arc in rotating motion should. However, this has the disadvantage that the arc is relatively long on a limited Place of the extinguishing chamber is burning, so that it is thermally stressed very high. With another The type of design of switches with an interruption point in air is using the switching arc a blowing coil and optionally blowing sheets at least partially for extinguishing in an above The arcing chamber arranged at the point of interruption is driven out to a certain extent across the arc There is spaced-apart slotted plates, between which the arc alone is extinguished by cooling and lengthening without changing its direction of movement. The invention relates to such a design of a switch with arcing chamber and has the task of its To improve the effect through a more functional structure. According to the invention, this is achieved by that the arc chamber is at least two separated from one another and connected in series Contains arc stacks, between which a preferably H-shaped blow magnet is arranged in such a way that that it is excited in each case by a part of the drawn arc via arcing horns.

Ein Ausführungsbeispiel für einen Schalter gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of a switch according to the invention is described below with reference to the drawing described.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Schalter gemäß der Erfindung; die Kontakte sind in der Schließstellung dargestellt;Fig. 1 shows a vertical section through a switch according to the invention; the contacts are in the closed position shown;

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt, der nach der Linie II-II in der Fig. 1 verläuft;Fig. 2 shows a vertical section along the line II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie III-III nach Fig. 1;Fig. 3 is a vertical section on the line III-III of Fig. 1;

Fig. 4 zeigt den Schalter im Grundriß.Fig. 4 shows the switch in plan.

In Fig. 1 ist eine Lichtbogenkammer 1 mit zwei Löschblechpaketen 2A und ZB, zwischen denen ein im wesentlichen H-förmiger Magnet 3 liegt, dargestellt. Der Mittelschenkel dieses Magneten trägt zwei in Serie geschaltete Erregerspulen 4, 5. Die Enden dieser Spulen sind an Lichtbogenhörner 6, 7 angeschlossen. Zwischen diesen Lichtbogenhörnern 6, 7 ist ein Stromkreisunterbrecher
mit LiditbogenlöschkammerIn Fig. 1, an arc chamber 1 is shown with two arc stacks 2 A and ZB, between which a substantially H-shaped magnet 3 is located. The middle limb of this magnet carries two excitation coils 4, 5 connected in series. The ends of these coils are connected to arcing horns 6, 7. Between these arcing horns 6, 7 is a circuit breaker
with lidite arc extinguishing chamber

Anmelder:Applicant:

Westinghou.se Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Westinghou.se Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Hindenburgstr. 84Representative: Dr.-Ing. P. Ohrt, patent attorney,
Erlangen, Hindenburgstr. 84

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 26. April 1954Claimed priority:
V. St. ν. America April 26, 1954

Russell E. Frink, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenRussell E. Frink, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
has been named as the inventor

drittes Löschblechpaket 8 angeordnet, das weiter unten noch näher erläutert wird.arranged third arc stack 8, which will be explained in more detail below.

Am Teil 9 ist ein fester Kontakt 10 angebracht, während der bewegliche Kontakt 11 an einem Arm 12 befestigt ist, der mit dem Kontakt 10 zusammenarbeitet. Die Anschlußleitungen 13, 14 sind mit den beiden Kontakten verbunden.A fixed contact 10 is attached to part 9, while the movable contact 11 is attached to an arm 12 is attached, which cooperates with the contact 10. The connecting lines 13, 14 are with the two Contacts connected.

Die Lichtbogenhörner 6, 7 sind am unteren Ende abgerundet und schleifenförmig gebogen, die oberen Teile 37, 38 dieser Hörner dienen als Lichtbogenhörner für die Löschblechpakete 2 A, 2B. Mit dem feststehenden Kontakt 10 steht das Lichtbogenhorn 40 über den Teil 39 in Verbindung. An das Lichtbogenhorn 40 schließt sich nach oben eine aus Isolierstoff bestehende Sperrplatte 41 an, die an einem Paar anderer Isolierplatten 42 befestigt ist.The arcing horns 6, 7 are rounded at the lower end and bent in a loop shape, the upper parts 37, 38 of these horns serve as arcing horns for the arc stacks 2 A, 2B. The arc horn 40 is connected to the stationary contact 10 via the part 39. At the top of the arc horn 40 is a barrier plate 41 made of insulating material, which is fastened to a pair of other insulating plates 42.

Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein weiteres Lichtbogenhorn 43 angebracht, über dem wieder eine Sperrplatte 44 sitzt, die ebenfalls an Isolierplatten 45 befestigt ist. Zur Abstandshalterung zwischen den Löschblechpaketen 2 A, 2B von den Hörnern 40, 43 dienen Leisten 23, die ihrerseits an dem Funkenkammermantel 33 befestigt sind. Jedes der Hörner 6, 7 hat seitliche Vorsprünge 46 (Fig. 4), die in Schlitze 47 des Lichtbogenkammermantels 33 greifen. Ferner hat jedes Horn 6, 7 Vorsprünge 48, welche, wie Fig. 4 zeigt, zur seitlichen Abstandsisolation von rechteckigen Scheiben 49 dienen, die das Joch des Magnetkerns 17 umgeben. Die Scheiben 49 sind in unmittelbarer Nähe der Blasspulen 4, 5 angebracht. Auf diese Weise entstehen zwei Kamine 50 (Fig. 4), die je aus einem Paar Scheiben 49, dem Joch 17 und der Innenseite der Hörner 6 und 7 bestehen. Das Ausfüh-On the opposite side, a further arc horn 43 is attached, above which a blocking plate 44 is seated again, which is also fastened to insulating plates 45. Bars 23, which in turn are fastened to the spark chamber jacket 33, serve to keep the distance between the arc splitter packs 2 A, 2B from the horns 40, 43. Each of the horns 6, 7 has lateral projections 46 (FIG. 4) which engage in slots 47 of the arc chamber jacket 33. Furthermore, each horn 6, 7 has projections 48 which, as FIG. The disks 49 are attached in the immediate vicinity of the blow coils 4, 5. In this way, two chimneys 50 (FIG. 4) are created, each consisting of a pair of discs 49, the yoke 17 and the inside of the horns 6 and 7. The execution

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rungsbeispiel zeigt, daß die Scheiben 49 seitlich entgegen den magnetischen Kräften, die durch die Spulen 4, 5 ausgeübt werden, auseinander gehalten sind, und zwar sowohl durch die Vorspränge 48, die mit den Hörnern 6 und 7 verbunden sind, als auch durch die oberen Lappen 51 der Platten 18 des Löschblechpaketes 8 (vgl. insbesondere Fig. 2). Die Platten 18 sind in Schlitze 52 der oberen Teile der Seitenschilde 30 eingesetzt. Die Spulen 4 und 5 sind mittels der Teile 53, 54 und 61 an die Hörner 6 und 7 angeschlossen. Zur versteiften Anbringung der Polplatten 55 in ihrer vorgesehenen Lage dient ein Paar Bolzen 60, die durch die Lichtbogenkammer 1 unmittelbar innerhalb der inneren Krümmung der Blasspulen 4, 5, wie in Fig. 1 und 2 der Zeichnung angegeben, hindurchgehen. example shows that the discs 49 laterally opposite the magnetic forces exerted by the coils 4, 5 are kept apart, both through the projections 48, which are connected to the horns 6 and 7, as well as through the upper tabs 51 of the plates 18 of the splitter stack 8 (see in particular FIG. 2). The plates 18 are inserted into slots 52 in the upper parts of the side shields 30. The coils 4 and 5 are by means of Parts 53, 54 and 61 connected to horns 6 and 7. For stiffened attachment of the pole plates 55 in their intended position is a pair of bolts 60, which are through the arc chamber 1 directly within the inner curvature of the blowing coils 4, 5, as indicated in Figs. 1 and 2 of the drawing, go through.

Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende:The function of the switch is as follows:

Der bewegliche Kontakt 11 bewegt sich zuerst nach links, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, in die Lagell-a. Dabei wird zwischen den beweglichen Kontakt 11 und den festen Kontakt 10 der Lichtbogen 15 gezogen. Dieser wirkt auf die herabhängenden Polplattenteile 16 des Magneten 3 und bewegt sich aufwärts in die Verbindung mit den Übertragungshörnern 6, 7. Inzwischen bewegt sich der Kontakt 11 in die Lage 11 b. Der Lichtbogen besteht nunmehr aus drei Teilen, nämlich 15 a, 15 b und 15 c, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Der Bogenteil 15 b wird innerhalb des Löschblechpaketes 8 unterbrochen und verstärkt dabei die Wirkung der in Serie geschalteten Blasspulen 4 und 5. Diese erzeugen ein Quermagnetfeld über die Polplatten 55. ~The movable contact 11 first moves to the left, as shown in Fig. 1, in the Lagell-a. The arc 15 is drawn between the movable contact 11 and the fixed contact 10. This acts on the hanging pole plate parts 16 of the magnet 3 and moves upwards into connection with the transmission horns 6, 7. In the meantime, the contact 11 moves into position 11b. The arc now consists of three parts, namely 15 a, 15 b and 15 c, as shown in FIG. The arc part 15 b is interrupted within the arc splitter stack 8 and thereby intensifies the effect of the series-connected blow coils 4 and 5. These generate a transverse magnetic field across the pole plates 55

Das linke Ende des Lichtbogenteiles 15 a wird auf das Lichtbogenhorn 43 übertragen, während das rechte Ende des Lichtbogenteiles 15 c auf das rechte Lichtbogenhorn 40 übertragen wird. Die zwei Lichtbogenteile innerhalb der betreffenden Löschblechpakete 2 A, 2 B sind mit den entsprechenden Bezugszeichen~56, 57, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, versehen. Jeder Lichtbogenteil 56, 57 steigt innerhalb der Pakete 2 A, 2B, und zwar im wesentlichen mit gleicher Geschwindigkeit nach oben und ist oben gezwungen, innerhalb des Zickzacklichtbogendurchganges 58, der von den einzelnen Platten 24 an den Paketen 2 A, 2 B erzeugt wird, zu wandern. Diese Lichtbogenteile 56, 57 werden am oberen Ende 26 der Schlitze 25 in den Platten 24 rasch gelöscht, und der Stromkreis durch den Schalter ist damit unterbrochen.The left end of the arc part 15 a is transferred to the arc horn 43, while the right end of the arc part 15 c is transferred to the right arc horn 40. The two arc parts within the respective arc splitter stacks 2 A, 2 B are provided with the corresponding reference numerals ~ 56, 57, as can be seen from FIG. 1. Each arc portion 56, 57 rises within the packs 2 A, 2B, and indeed at essentially the same speed upwards and is forced upwards, within the zigzag arc passage 58, which is generated by the individual plates 24 on the packs 2 A, 2 B, to hike. These arcing parts 56, 57 are quickly extinguished at the upper end 26 of the slots 25 in the plates 24, and the circuit through the switch is thus broken.

Es muß beachtet werden, daß die herabhängenden Polteile 16 sich links unterhalb des Löschblechpaketes 2A ausdehnen, wogegen keine oder relativ kleine Polplattenteile unterhalb des rechten Löschblechpaketes 2 B vorhanden sind, so daß das Quermagnetfeld gerade unterhalb des Löschblechpaketes 2 A stärker ist als das Quermagnetfeld unterhalb des Paketes 25. Der Grund hierfür ist, daß normalerweise der Lichtbogenteil 15 c, welcher näher am Paket 2 B liegt, leichter zum Aufwärtsgehen innerhalb des Paketes 2B neigt als der Lichtbogenteil 15 a-, welcher anfänglich weiter weg vom Paket 2 A gezogen ist. Für die größte Wirksamkeit der Löschkammer ist es jedoch wünschenswert, daß sich beide Lichtbogenteile 15 α und 15 c mit der gleichen Geschwindigkeit innerhalb der Pakete 2 A und 2 B aufwärts bewegen.It must be noted that the hanging pole pieces 16 expand to the left below the arc splitter stack 2A , whereas there are no or relatively small pole plate parts below the right splitter stack 2 B , so that the transverse magnetic field just below the splitter stack 2 A is stronger than the transverse magnetic field below the is package 25. the reason for this is that normally the arc part 15 c, which is closer to the package 2 B, easier to ascending walking within the packet 2B tends a- than the arc part 15, which is initially pulled further away from the package 2 A. For the greatest effectiveness of the arcing chamber, however, it is desirable that both arc parts 15 α and 15 c move at the same speed within the packages 2 A and 2 B upwards.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausbildung der herabhängenden Polplatten 16 wird das Magnetfeld gerade unterhalb des Paketes 2 A verstärkt, wodurch der Auftrieb des Lichtbogenteiles 15 a innerhalb des Paketes 2A beschleunigt wird, so daß seine Lage und Aufwärtsgeschwindigkeit innerhalb des Paketes 2A annähernd dem des Lichtbogenteiles 15 c in dem Paket 2B entspricht.In the embodiment of the hanging pole plates 16 shown in Fig. 1, the magnetic field is reinforced just below the package 2 A , whereby the buoyancy of the arc part 15 a is accelerated within the package 2A , so that its position and upward speed within the package 2A approximately that of the Arc part 15 c in the package 2 B corresponds.

Bei den Paketen 2 A und 2B sind die aus keramischem oder feuerfestem Baustoff hergestellten Platten mit Schlitzen 25 versehen, die bei 26 endigen. Die ίο Schlitze 25 sind ebenso wie die Platten des Paketes 8 gegen die Mittellinie 27 abwechselnd versetzt.In the case of packages 2 A and 2B , the plates made of ceramic or refractory building material are provided with slots 25 which end at 26. The ίο slots 25, like the plates of the package 8, are alternately offset from the center line 27.

Claims

Patent claims:

1.Switch with an interruption point in air, in which the switching arc is driven at least partially for extinguishing into an extinguishing chamber above the interruption point, using a blower coil and possibly blower plates, which consists of slotted plates arranged transversely to the arc at a certain distance from one another, between in which the arc is extinguished by cooling and lengthening without changing its direction of movement, characterized in that the arc chamber contains at least two separated, series-connected arc stacks (2A, 2B) , between which a preferably H-shaped blow magnet (3) is arranged so that it is excited in each case by a part of the drawn arc via arcing horns (6, 7).

2. Switch according to claim 1, characterized in that the blow magnet is a third, between the two arc splitter bundles connected arc splitter bundle (8) is connected in parallel.

3. Switch according to claim 2, characterized in that the third splitter stack (8) below of the blow magnet (3) is attached.

4. Switch according to claim 1, characterized in that the excitation winding of the blow magnet consists of two coils (4, 5) connected in series.

5. Switch according to claim 4, characterized in that the two are connected in series Coils (4, 5) of the field winding each at one end of the central leg of the H-shaped Blow magnets (3) are arranged.

6. Switch according to claims 3 and 5, characterized in that the end plates (6, 7) of the arc stack (8) attached underneath the blow magnet in arcing horns (37, 38) run out, which are parallel on both sides of the center leg of the H-shaped blow magnet (3,) to this at least up to the level of the end facing away from the contacts of the switch Extend excitation winding.

7. Switch according to claim 1, characterized in that the lower parts of the pole plates (16) of the blow magnet (3) are shaped so that a uniform rise of the partial arcs in the individual arc stacks (2 A and 2B) is achieved.

Considered publications:
German patents No. 822 691, 591 597,
224.

1 sheet of drawings