DE3443121A1

DE3443121A1 - Elektrischer leitungsschutzschalter

Info

Publication number: DE3443121A1
Application number: DE19843443121
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 6901 Wilhelmsfeld Greefe; Richard Dipl.-Ing. 6904 Eppelheim Kommert; Erwin Ing.(grad.) 6900 Heidelberg Muders; Rudolf 6832 Hockenheim Sellner
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1986-05-28
Also published as: EP0183114B1; EP0183114A3; DE3583005D1; EP0183114A2

Description

BROWN, BOVERI & CIE Aktiengesellschaft

Mannheim ZPT/P4 - Ft/Sd

Mp.-Nr. 666/84 19- Nov. 1984

Elektrischer Leitungsschutzschalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leitungsschutzschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

2Q Sie betrifft insbesondere die Lichtbogenlöschanordnung und zwar mit einem Löschkammervorraum und einem Lichtbogenlöschblechpaket.

Bei einer Schalthandlung wird zwischen dem beweglichen und festen Kontakstück ein Lichtbogen gezogen, der entlang zweier sich gegenüberliegender Lichtbogenleitschienen, die das Lichtbogenlöschblechpaket zwischen sich nehmen, mit seinen Fufipunkten entlang bis hin zu dem Lichtbogenlöschblechpaket läuft, in dem der Lichtbogen 2Q strombegrenzend gelöscht oder soweit heruntergekühlt wird, daß eine Wiederzündung nach dem Nulldurchgang nicht mehr auftritt.

Bei allen diesen Löschkammerh ist der Abführung des Löschgases besondere Aufmerksamkeit zu widmen. In jedem

Falle muJi vermieden werden, da 16 die nur, dom ochaltgernt bzw. Leitungsschutzschalter austretenden Löschgase zu heiß sind und ßgf. auch noch Metall part i kai mit .sich führen.

Um dies zu verhindern sind Abluftkanäle ins Freie vorgesehen worden, die ggf. auch mit Einsätzen, bspw. aus Metallwolle, zur Erzielung einer ausreichenden Gaskühlung versehen sind. Es ist dabei auch wesentlich, daß das ■JO Einführen spitzer Gegenstände von außen nach innen verhindert wird; dies wird mit Umlenkungen oder sogenannten Schikanen erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Leitungsschutzschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein

Austreten der Abgase aus dem Schaltgerätegehäuse verhindert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird in dem Gehäuse eine Art Kreisströmung erzeugt, bei der sich die Lichtbogengase erheblich abkühlen, bzw. bei der sich

durch geeignete Führung der Lichtbogenlöschgase diese 25

"totlaufen". In jedem Falle werden die Gase im Inneren des Gehäuses abgekühlt, daß eine Wiederzündung vermieden wird.

Dadurch daß, gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 2, die schon abgekühlten Lichtbogenlöschgase wieder in den Löschkammerraum eintreten können, wird aufgrund dieser Rückbeblasung der Lichtbogen zusätzlich in die Lichtbogenlöschkammer"gedrückt.

Mp.-Nr. ,566/84 ^: :" ^: <* ^ 19.11.1984

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schalter insbesondere im Bereich der Lichtbogenlöschkammer,

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie H=II der

Fig. 1 und

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie HI-III der Fig. 1.

Die Anordnung die in der Figur 1 dargestellt ist, ist in einen Leitungsschutzschalter eingebaut, der in üblicher Weise einen thermischen Auslöser, einen elektromagnetischen Auslöser, eine Kontaktstelle und eine dazugehörige und daran angepaßte Lichtbogenlöschanordnung aufweist. Die Lichtbogenlöschanordnung, auf die sich die Erfindung bezieht, ist in der Figur 1 mit der Bezugsziffer 10 in

3Q ihrer Gesamtheit bezeichnet. Der Schalter besitzt ferner ein an einer Lichtbogenleitschiene 11 angebrachtes festes Kontaktstück 12 und ein an einen beweglichen Kontakthebel 13 angebrachtes bewegliches Kontaktstück 14. Die Lichtbogenleitschiene 11 verläuft annähernd L-förmig mit einem nicht näher bezifferten ersten Schenkel, der

Mp.-Nr. Öbte/Ö4 ·. - - >^-_S ^K 19.Π.1904

das feste Kontaktstück 12 trägt, und mit einem senkrecht zu diesem verlaufenden zweiten Schenkel 16; an diesen zweiten Schenkel 16 schließt sich ein Lichtbogenlöschblechpaket 17 an, dessen Lichtbogenlöschbleche 20 paral-IeI zu dem Schenkel 16 verlaufen. Auf der anderen Seite des Lichtbogenlöschblechpaketes 17 befindet sich eine weitere Lichtbogenleitschiene 18, so daß die beiden Lichtbogenleitschienen 18, 16 das Lichtbogenlöschblechpaket 17 zwischen sich nehmen.

Die gesamte Anordnung der Lichtbogenleitschienen 11 und 18 mit dem Lichtbogenlöschblechpaket 17 sind in einem Gehäuse 15 untergebracht, das in der Figur 1 als eigenständiges Gehäuse gezeichnet ist, das aber tatsächlich

.,ε Teil des den Leitungsschutzschalter aufnehmenden Gehäuses sein kann. Das in der Figur 1 dargestellte Gehäuse besitzt vier ein praktisch geschlossenes Rechteck bildende Gehäusewände, einen Bodenbereich 21, einen Seitenbereich 22, einen oberen Bereich 23 und einen Schottwandabschnitt 24. Die beiden Bereiche 21 und 23 liegen ebenso wie die Bereiche 22 und 24 sich gegenüber und begrenzen auf diese Weise ein Rechteck. Die parallel zu der Zeichenebene vorhandenen Gehäusewandungen sind in der Figur 1 nicht ersichtlich; es können die beiden Seitenwände des Leitungsschutzschalters sein. Im Bereich des beweglichen Kontakthebels 13 ist in Verlängerung der Schottwand 24 ein weiterer Schottwandabschnitt 25 vorgesehen.

Man erkennt aus der Figur 1, daß die Abstände der Lichtbogenleitschienen 11 bzw. 16, 18 von den benachbarten Gehäusewandungen einen Abstand D3 (Abstand der Leitschiene 18 von der Gehäusewandung 24) und D4 (Abstand des Schenkels 16 von der Gehäusewand 22) aufweisen und _oc das zwischen der Leitschiene 18 und dem dieser benach

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Mp.-Nr. bßbföi? J ; *j"·"?· ^ 19.11.1984

harten Lichtbogenlöschblech 20 ein Abstand D2 und zwischen dem Schenkel 16 und dem benachbarten Lichtbogenlöschblech 19 ein Abstand Dt vorgesehen ist.

Zwischen der Lichtbogenleitschiene 11 mit dem Schenkel 16 und der Gehäusewandung 21 bzw. 22 befindet sich ein Kanal 26 bzw. 27. Die Kanalform im Bereich der Bodenwand 21 ist aus der Fig. 2 zu ersehen. Man erkennt, daß dieser Kanalbereich eine U-förmige Ausnehmung bildet mit

•jO einem Kanalboden 27a und Kanalseitenwänden 28 und 29; die Breite D der Lichtbogenleitschiene 11 ist schmaler als die Breite des Kanals 26, so daß zwischen den Seitenkanten der Lichtbogenleitschiene 11 und den Seitenwänden 28 und 29 ein Durchgang 30 und 31 vorgesehen ist.

Der Kanalabschnitt 26 geht in den Kanalabschnitt 27 stufig bei 32 über. Man erkennt, daß der Kanalabschnitt gegenüber dem Abschnitt 26 schmaler ausgebildet ist und nach oben eine Stufung 32 und 33 aufweist, auf der die Lichtbogenleitschiene 11 bzw. der Schenkel 1b aufgelegt

2Q ist, wodurch der Schenkel 16 quasi eine Brücke über den Abschnitt 27 bildet. Die Breite B der Lichtbogenleitschiene 11/ 16 ist dann größer als die Breite des Kanalabschnittes. Der Abschnitt 27 geht also über die Stufung 32 über in den breiteren Kanalschnitt 26, gesehen entgegen der Laufrichtung des Lichtbogens.

Wenn zwischen den beiden Kontaktstücken 12 und 14 ein Lichtbogen entsteht, dann wandert dieser Lichtbogen in das Lichtbogenlöschblechpaket 17 ein und es bildet sich eine Gasströmung aus, die durch die Pfeile Pl bzw. P2 angedeutet ist. Es bildet sich also eine Art Wirbelströmung einerseits um das Leitblech 18 und andererseits um den Schenkel 16 der Lichtbogenleitschiene 11/16, wodurch eine optimale Entlüftung der"Lichtbogenkammer erreicht wird, obwohl der Lichtbogen selbst nicht aus der Lichtbogenlöschkammer austreten kann.

Mp.-Nr.

Die Gasströmung durch die Kanalabschnitte 27 und 26 gelangt durch die Durchtritte bzw. Durchgänge 30 und 31 gemäß Pfeilrichtung P] wieder in den Bereich vor dem Lichtbogenlöschblechpaket 17. Aufgrund der Strömung durch den Kanalabschnitt 27 haben sich die Lichtbogenlöschgase schon ausreichend weit abgekühlt, so daß das in den Raum vor dem Lichtbogenlöschblechpaket 17 durch die Durchgänge 30 und 31 hindurch eintretende Gas praktisch wieder frisch ist, zumindest aber entionisiert ist. Es kann dann optimal und zweckmäföigerweise wieder für die Beschleunigung des Lichtbogens verwendet werden. Das gleiche gilt auch für die Gasströmung um die Lichtbogenleitschiene 18.

Man erkennt aus der Figur 1, daß der Gasstrom hinter dem Lichtbogenlöschblechpaket 17 durch einen Gehäusevorsprung 35 in zwei Teilströme unterteilt ist. Dieser Gehäusevorsprung 35 liegt in Verlängerung des dem Schenkel 16 benachbarten Lichtbogenlöschbleches 19, was bedeutet, daß lediglich der zwischen dem Löschblech 19 und dem

Schenkel 16 befindliche Gasstrom in die Kanalabschnitte 27 bzw. 26 gelangen kann. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, daß der Vorsprung 35 an einem anderen Lichtbogenlöschblech anschließt.

Die Abgasseite des Lichtbogenlöschblechpaketes ist in üblicher Weise mit einer Abdeckung 36 versehen, die ein Austritt der zwischen den Löschblechen entstandenen Gase nach hinten gestattet.

Der Kanalabschnitt 26 ist durch einen im Bereich der Kontaktstelle 12/14 angeformten Wandvorsprung 21a begrenzt.

Claims

Mp.-Nr. 666>/84 : \ " %' ■ ■-■ TK 19.11.1984 34Α3121 Patentansprüche

1. Elektrischer Leitungsschutzschalter mit einer aus einem festen und einem beweglichen Kontaktstück (12, 14) gebildeten Kontaktstelle, mit einem der Kontaktstelle (12, 14) zugeordneten Lichtbogenlöschblechpaket (17), wobei das Lichtbogenlöschblechpaket zwischen zwei Licht-

-IO bogenleitschienen (16, 18) angeordnet ist, von denen die eine Lichtbogenleitschiene das feste Kontaktstück (12) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenlöschkammer mit der Kontaktstelle und dem Lichtbogenlöschblechpaket (17) praktisch vollständig in einem Gehäuse

(15) aufgenommen ist, daß zwischen den Lichtbogenleitschienen (11, 16; 18) und den benachbarten Gehäusewandungen (21, 22, 24) jeweils ein erster Strömungskanal (26, 27); und zwischen den äußeren Lichtbogenlöschblechen (19, 20) des Lichtbogenlöschblechpaketes (17) und den benachbarten Lichtbogenleitschienen (16, 18) jeweils ein zweiter Strömungskanal vorgesehen sind, so daß sich eine Gasströmung durch die ersten und zweiten Strömungskanäle um die Lichtbogenleitschienen herum ausbilden.

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2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der das feste Kontaktstück (12) tragenden Lichtbogenleitschiene (11) und der Gehäusewand (21, 22) befindliche erste Strömungskanal (26, 27) zwei Bereiche unterschiedlicher Breite aufweist, von denen

3Q derjenige Bereich, der an das feste Kontaktstück (12) angrenzt, breiter ausgebildet ist als die Lichtbogenleitschiene, so daß sich dort je ein Durchgang (30, 31) zwischen der Lichtbogenleitschiene (11) und den Wandungen (28, 29) dieses Kanalabschnittes bildet, durch die die Gase aus dem Kanalabschnitt in den Raum vor dem Lichtbogenlöschblechpaket austreten können.

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3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Kanalabschnitt (27) schmaler ausgebildet ist als die Lichtbogenleitschiene (11, 16), so

g daß die Lichtbogenleitschiene diesen Abschnitt vollständig brückenartig überdeckt.

4. Schalter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verlängerung eines der der Lichtbogenleitschiene (11, Ib), die das feste Kontaktstück (12) trägt, benachbarten Lichtbogenlöschbleches (19) an der quer zu den Löschblechen verlaufenden Gehäusewandung (23) ein Vorsprung 35 angeformt ist, der den Bereich hinter der Lichtbogenlöschkammer (27) in zwei Raumabschnitte unterteilt, so daß das aus dem Lichtbogenlöschblechpaket ausströmende Löschgas teils in den ersten Strömungskanal (27, 26) und teils in den zwischen der Gehäusewandung (24) und der benachbarten Lichtbogenleitschiene (18) gebildeten zweiten Strömungskanal unterteilt ist.

5. Schalter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenlöschkammer beidseitig durch Abdeckplatten (40, 41) aus Keramik begrenzt ist.