HK1112321B - Electromechanical circuit breaker and method of breaking the current in said electromechanical circuit breaker - Google Patents

Claims (16)

1. Elektromechanischer Unterbrecherschalter, welcher dafür vorgesehen ist, den Strom in einer Hauptschaltung (3, 4) einzuschalten und zu unterbrechen, und welcher ein befestigtes Kontaktelement (5) und ein bewegliches Kontaktelement (6) umfasst, welche in einer ersten Position in elektrischem Kontakt miteinander stehen, um den Strom der Hauptschaltung (3, 4) zu leiten, wobei das bewegliche Kontaktelement (6) dafür geeignet ist, in eine zweite Position ausgelenkt zu werden, in welcher es von dem befestigten Kontaktelement (5) getrennt ist, so dass der Strom in der Hauptschaltung unterbrochen ist, wobei der Unterbrecherschalter mit einer Ausblasvorrichtung (2) versehen ist, welche eine Magnetisierungsspule (8), die von einem magnetisierenden Strom durchflossen wird, zum Erzeugen eines Magnetfelds (26) umfasst, welches dafür geeignet ist, einen Bogen, der durch die Trennung der beiden Kontaktelemente (5, 6) erzeugt wird, in ein Bogenlöschmittel (1) zu treiben, wobei die Ausblasvorrichtung (2) ein Elektrodenmittel (12) umfasst, das elektrisch mit der Magnetisierungsspule (8) verbunden ist und dafür geeignet ist, mit dem Bogen derart zusammenzuwirken, dass der letztere den magnetisierenden Strom in der Magnetisierungsspule (8) erzeugt, wobei das Magnetfeld zum Treiben des Bogens durch die Wirkung des Bogens erzeugt wird, wobei die Elektrodenmittel (12) in einer solchen Beziehung zu den Kontaktelementen (5, 6) angeordnet sind, dass der durch die Trennung der beiden Kontaktelemente erzeugte Bogen zumindest teilweise in einen ersten Bogen (13a) zwischen einem Kontaktelement (5) und dem Elektrodenmittel (12) und einen zweiten Bogen (13b) zwischen dem Elektrodenmittel (12) und dem anderen Kontaktelement (6) getrennt wird, wobei der erste oder zweite Bogen (13a, 13b) in Parallelverbindung mit der Magnetisierungsspule (8) eingestellt ist, die auf einer Seite mit dem Elektrodenmittel (12) und auf der anderen Seite mit einem der Kontaktelemente (5, 6) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Kontaktelement (6) eine Fläche (17) umfasst, welche in einer vorgegebenen Position des beweglichen Kontaktelements (6) mit einer Ebene bündig ist, die durch die Elektrode(n) (12) führt, die auf beiden Seiten der Trajektorie des beweglichen Kontaktelements (6) angeordnet ist/sind, so dass zumindest ein Teil des Bogens (13) in der Lage ist, zu der/den Elektrode(n) (12) überzuspringen, um den ersten Bogen (13a) zu bilden, und von der/den Elektrode(n) (12) zu dem beweglichen Kontaktelement (6) überzuspringen, um den zweiten Bogen (13b) zu bilden.
2. Unterbrecherschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasvorrichtung so eingerichtet ist, dass Strom (I_(B)), der in der Magnetisierungsspule (8) fließt, geringer als der Strom (I_(M')) ist, der in dem ersten oder zweiten Bogen (13a, 13b), der in Parallelverbindung mit der Magnetisierungsspule (8) eingestellt ist, zwischen den Elektrodenmitteln (12) und dem einen der Kontaktelemente (5, 6) fließt.
3. Unterbrecherschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenmittel eine oder zwei Elektroden (12) umfasst, die an beiden Seiten des beweglichen Kontaktelements (6) derart befestigt ist/sind, dass sie das letztere umgibt/umgeben.
4. Unterbrecherschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenmittel zwei Elektroden (12) umfasst, die an beiden Seiten des beweglichen Kontaktelements (6) befestigt sind und beide mit einem Vorsprung (30) versehen sind, so dass diese einander zugewandt sind, wobei die Vorsprünge (30) so geformt sind, dass sie den Bogen einfangen.
5. Unterbrecherschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasvorrichtung (2) mit einer Magnetisierungsschaltung (25) versehen ist, welche mindestens zwei Arme (11) umfasst, die jeweils mit mindestens einem Polstück (9) enden, wobei das Magnetfeld (26) zum Treiben des Bogens zumindest teilweise zwischen den Polstücken (9) erzeugt wird.
6. Unterbrecherschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschmittel eine Bogenlöschkammer (1) ist, die auf der Ausblasvorrichtung (2) befestigt ist, wobei die Bogenlöschkammer (1) auf ihrer Seite nah bei der Ausblasvorrichtung (2) mit zwei zusätzlichen Polstücken (10) versehen ist, welche nah bei oder in Kontakt mit den Polstücken (9) angeordnet sind.
7. Unterbrecherschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgestaltung und die Anordnung der Polstücke (9, 10) so ist, dass in der Zone des Bogenlöschmittels (1) eine höhere Induktion erreicht wird und in der Zone zwischen dem beweglichen und dem befestigten Kontaktelement (5, 6) eine niedrigere Induktion erreicht wird.
8. Unterbrecherschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasvorrichtung (2) mit mindestens einem Permanentmagneten (14) versehen ist, welcher dafür geeignet ist, eine Kraft auf den Bogen zu erzeugen, um diesen auszulenken, so dass der Bogen gezwungen wird, mit dem Elektrodenmittel (12) in Kontakt zu geraten.
9. Unterbrecherschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Erfassungsmittel zum Erfassen vorgegebener Bedingungen in der Hauptschaltung versehen ist, unter welchen der Hauptstrom unterbrochen werden muss, wobei das Erfassungsmittel mit einem Stellelement (7) zusammenarbeitet, welches dafür geeignet ist, das bewegliche Kontaktelement (6) so auszulenken, dass der Hauptstrom unterbrochen wird.
10. Verfahren zum Unterbrechen des Stroms in einem elektromechanischen Unterbrecherschalter, welcher dafür vorgesehen ist, den Strom in einer Hauptschaltung (3, 4) zu unterbrechen, und welcher ein befestigtes Kontaktelement (5) und ein bewegliches Kontaktelement (6) umfasst, welche in einer ersten Position in elektrischem Kontakt miteinander stehen, um den Strom der Hauptschaltung (3, 4) zu leiten, wobei das bewegliche Kontaktelement (6) dafür geeignet ist, in eine zweite Position ausgelenkt zu werden, in welcher es von dem befestigten Kontaktelement (5) getrennt ist, so dass der Strom in der Hauptschaltung unterbrochen ist, wobei ein Bogen, der durch die Trennung der beiden Kontaktelemente (5, 6) erzeugt wird, durch eine Ausblasvorrichtung (2), welche eine Magnetisierungsspule (8) umfasst, die von einem magnetisierenden Strom zum Erzeugen eines Magnetfelds (26) durchflossen wird, welches zum Treiben des Bogens geeignet ist, in ein Bogenlöschmittel (1) getrieben wird, wobei das Magnetfeld zum Treiben des Bogens durch die Wirkung des Bogens erzeugt wird, wobei der letztere dazu gezwungen wird, mit dem Elektrodenmittel (12) zusammenzuwirken, das elektrisch mit der Magnetisierungsspule (8) verbunden ist, um den magnetisierenden Strom in der Magnetisierungsspule (8) zu erzeugen, um den Bogen in das Bogenlöschmittel (1) zu treiben, wobei der durch die Trennung der beiden Kontaktelemente (5, 6) erzeugte Bogen zumindest teilweise in einen ersten Bogen (13a) zwischen einem Kontaktelement (5) und dem Elektrodenmittel (12) und einen zweiten Bogen (13b) zwischen dem Elektrodenmittel (12) und dem anderen Kontaktelement (6) getrennt wird, wobei der erste oder zweite Bogen (13a, 13b) in Parallelverbindung mit der Magnetisierungsspule (8) eingestellt ist, die auf einer Seite mit dem Elektrodenmittel (12) und auf der anderen Seite mit einem der Kontaktelemente (5, 6) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Kontaktelement (6) so eingerichtet ist, dass es eine Fläche (17) desselben in einer vorgegebenen Position des beweglichen Kontaktelements (6) mit einer Ebene bündig ist, die durch die Elektrode(n) (12) führt, die auf beiden Seiten der Trajektorie des beweglichen Kontaktelements (6) angeordnet ist/sind, so dass zumindest ein Teil des Bogens (13) in der Lage ist, zu der/den Elektrode(n) (12) überzuspringen, um den ersten Bogen (13a) zu bilden, und von der/den Elektrode(n) (12) zu dem beweglichen Kontaktelement (6) überzuspringen, um den zweiten Bogen (13b) zu bilden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (I_(B)), der in der Magnetisierungsspule (8) fließt, geringer als der Strom (I_(M')) ist, der in dem ersten oder zweiten Bogen (13a, 13b), der in Parallelverbindung mit der Magnetisierungsspule (8) eingestellt ist, zwischen den Elektrodenmitteln (12) und dem einen der Kontaktelemente (5, 6) fließt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder zwei Elektroden (12), die das Elektrodenmittel bildet/bilden, an beiden Seiten des beweglichen Kontaktelements (6) bereitgestellt wird/werden, so dass sie das letztere umgibt/umgeben.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenmittel so geformt sind, dass zwei Elektroden (12) gebildet werden, die an beiden Seiten des beweglichen Kontaktelements (6) befestigt sind und beide mit einem Vorsprung (30) versehen sind, so dass diese einander zugewandt sind, wobei die Vorsprünge (30) so geformt sind, dass sie den Bogen einfangen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Magnetisierungsspule erzeugte Magnetfeld durch eine Magnetisierungsschaltung, welche mindestens zwei Arme (11) umfasst, die jeweils mit mindestens einem Polstück (9) enden, zu einer vorgegebenen Stelle geführt wird, die dafür geeignet ist, den Bogen in das Bogenlöschmittel (1) zu treiben.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgestaltung und die Anordnung der Polstücke so gewählt ist, dass in der Zone des Bogenlöschmittels (1) eine höhere Induktion erreicht wird und in der Zone zwischen dem beweglichen und dem befestigten Kontaktelement (5, 6) eine niedrigere Induktion erreicht wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausblasvorrichtung mindestens ein Permanentmagnet (14) befestigt ist und dieser dafür geeignet ist, eine Kraft auf den Bogen zu erzeugen, um diesen auszulenken, so dass der Bogen gezwungen wird, mit dem Elektrodenmittel (12) in Kontakt zu geraten.