Einpoliger Leitungsschutzschalter mit elektromagnetischer und thermischer Auslösung Die vorliegende Erfindung betrifft einen einpoligen Leitungsschutzschalter, der seinem Verwendungszweck entsprechend die von ihm überwachte Verbraucheranla ge bei Kurzschlüssen unverzüglich abschalten sowie das Leitungsnetz und die angeschlossenen Geräte gegen Überlastungen absichern soll.
Dieser Funktion genügt ein solcher Selbstschalter üblicherweise durch das Zu sammenwirken eines elektromagnetischen und eines thermischen Auslöseorgans, die unabhängig voneinander auf ein gemeinsames Schaltwerk einwirken, das aufgrund seiner mechanischen Ausführung und einer leistungsfähi gen Kontaktanordnung ein sicheres Abschalten gewähr leistet. Während dazu das elektromagnetische Auslöseor- gan den Selbstschalter bei Kurzschluss und Überströmen uunverzögert ansprechen lässt, gelangt das thermische Auslöscorgan bei Überlastung von Leitungen und Gerä ten dagegen erst mit einer gewissen Zeitverzögerung zur Wirkung.
Diese beiden Organe entriegeln als solche jeweils gesondert über eine Verklinkung das mechani sche Schaltwerk und leiten damit den eigentlichen Abschaltvorgang ein. Im Zuge dessen benutzt man die Blaswirkung des magnetischen Auslöseorgans gleichlau fend zur Löschung des Lichtbogens und stimmt des weiteren die thermische und die magnetische Auslösung derart aufeinander ab, dass sich beide Auslöseungsarten gegenseitig schützen.
Aufgrund der durch die fortschreitende Elektrifizie rung von Haushalt und Gewerbe bedingten Zunahme von Installationen mit besonders niedriger Kurzschluss- impedanz muss in ansteigendem Masse damit gerechnet werden, dass die hinter den Stromkreissicherungen der Verbraucher auftretenden Kurzschlusströme das Schalt vermögen der bisher üblichen Leitungsschutzschalter- Ausführungen beträchtlich überschreiten, so dass die Abschaltung von der gemeinsamen Vorsicherung über nommen werden muss und sich demzufolge unerwünsch- termassen stets auch auf eine Reihe nicht von der Störung betroffener Stromkreise auswirkt.
In Anbetracht dessen sollten die für diesen Anwen dungsbereich vorgesehenen Selbstschalter zur Wahrung ständiger Betriebsbereitschaft und eines zuverlässigen Leitungsschutzes ein entsprechend hohes Abschaltver- mögen aufweisen und in der Lage sein, die auftretenden Kurschlusströme stark zu begrenzen, um die Selektivität gegenüber Vorsicherungen sowie den Schutz des ihrer Nennstromstärke zugeordneten kleinsten Leitungsquer schnitts sicherzustellen.
In unmittelbarem Zusammen hang mit diesem Erfordernis, die Schaltleistung solcher Geräte zu erhöhen, steht ausserdem noch das Bestreben, im Zuge dessen nicht nur die bisher geläufigen Schalter abmessungen beizubehalten, sondern diese nach Mög lichkeit noch zu verringern, um zu einer selektiveren Überwachung der jeweils vorhandenen Stromkreise nach Möglichkeit auf gleichem Raum mehrere Selbstschalter unterbringen zu können. Insofern würde naheliegender- massen eine Halbierung der 35 mm breiten Standardty pen auf eine Schmalbaubreite von 17,5 mm ermöglichen, die herkömmlichen Verteilungstafeln ohne wesentliche Anordnungen übernehmen und zugleich mit der doppel ten Anzahl von Selbstschaltern bestücken zu können.
Derartigen Bedürfnissen und Bestrebungen kommen bezüglich der einzelnen Beanspruchungsfaktoren und deren Einflüssen die theoretischen Erkenntnisse zustat ten, dass die Schaltbeanspruchungen eines Niederspan nungs-Leistungsschalters klein werden, wenn man eines teils den sogenannten Auschaltverzug, d. h. die Zeit vom Beginn des Kurzschlusses bis zur Öffnung der Kontakt strecke möglichst klein - und auf der anderen Seite die an der geöffneten Kontaktstrecke selbst während des Kurzschlusses auftretende Lichtbogenspannung mög lichst hoch wählt.
Diese beiden Beanspruchungen stellen somit gewissermassen die charakteristischen Grössen für die Auslegung kleiner Installationsselbstschalter dar und bieten zufolge konstruktionsmässiger Beeinflussbarkeit die Möglichkeit, den erforderlichen Gesamtaufwand herabzusetzen.
Während der vorgenannte Ausschaltver zug demgemäss im wesentlichen eine Funktion der mechanischen Ausführung des Schaltwerks ist, richtet sich die Höhe der Lichtbogenspannung dagegen haupt sächlich nach der konstruktiven Ausbildung der Schalt kammer und dem Ablauf des Schaltvorganges, wobei es sich bereits als schwierig erweist, Werte in Höhe der Netzspannungsamplitude zu erreichen, solange diese Lichtbogenkammern in einem vernünftigen Verhältnis zu den übrigen Schalterabmessungen stehen.
Angesichts dessen geht die Erfindung in dem .Bestre ben einer Vergrösserung der Schaltleistung zunächst einmal von der Überlegung aus, dass als massgebender Faktor für den Ausschaltverzug derartiger Installations- selbstschalter mit elektromagnetischer und thermischer Auslösung die Eigenzeit des Schaltwerks zu betrachten ist.
Der erfindungsgemässe einpolige Leitungsschutz schalter ist dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Verringerung der äusseren Abmessungen und/oder zu einer Vergrösserung der Schaltleistung der Kontaktdruck für die bewegliche Kontaktbrücke oberhalb des Verklin- kungspunktes (10) des Schaltmechanismus, dessen be wegliche Elemente in einer Ebene angeordnet sind, in der sie sich bewegen, erzeugt wird und dass die zwischen den zentral im Unterteil des Gehäuses angeordneten Auslöseorganen und dem Schaltwerk angeordnete Schaltkammer labyrinthartig aufgeteilt ist.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes be schrieben.
Die Fig. 1 bis 6 zeigen das erste Ausführungsbeispiel schmaler Bauausführung, Die Fig. 7 bis 10 zeigen das zweite Ausführungsbei spiel.
Die Fig. 11 bis 13 zeigen schliesslich noch die besondere Ausbildung bedarfsweise nach aussen hin verbreiterter Gehäuseschalen für einen längsgeteilten Leitungsschutzschalter vorbeschriebener Innenausstat tung, sowie eine aus dieser Massnahme abgeleitete Halterung und Zusammenstellung von Nulleiter- oder Halterungsvorkehrungen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 bis 6 handelt es sich um einen Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise, bei dem das elektromagnetische Auslö- seorgan in Form einer Magnetspule 1 sowie das thermi sche Auslöseorgan in Form eines Bimetallstreifens 2 an zentraler Stelle unterhalb der Schaltkammer 16 im Sockelteil 24 des Selbstschalters angeordnet und nach aussen hin durch eine Bodenkappe 27 abgedeckt sind.
Diese beiden Auslöseorgane 1 und 2 wirken jeweils gesondert von sich aus auf das im Oberteil des Selbst schalters über der Schaltkammer 16 angeordnete und auf d--ren Deckplatte 25 montierte Schaltwerk 4 ein, dessen manuelles Betätigungsorgan in Form eines Schalthebels 3 die äussere Abdeckkappe 26 durchdringt. Dieses Schaltwerk 4 greift auf einer Breitseite mit einem Kontaktschieber 13 in die Schaltkammer 16 ein und vermag die dort seitlich und im Blasfeld der Magnetspule 1 angeordneten Festkontakte 15 der Kontaktstrecke vermittels einer am beweglichen Schieber 13 befestigten Kontaktbrücke 14 elektrisch zu überbrücken und zu trennen.
Das diesen Vorgang steuernde Schaltwerk 4 baut sich aus zwei mit Abwinkelungen, Lagerbohrungen, Führungssicken 9 und Durchbrüchen versehenen Seiten teilen 5 auf, zwischen denen die ausnahmslos flach ausgeführten Funktionselemente 6 der Schaltmechanik innerhalb einer einzigen Ebene auf Achsen 7 sowie die Seitenteile 5 miteinander verbindende Bolzen 8 beweg lich gelagert und durch die Seitenteile 5 selbst sowie besonders Sicken 9 derselben geführt sind.
Um dabei den Kontaktdruck für die bewegliche Kontaktbrücke 14 oberhalb des Verklinkungspunktes 10 zu erzeugen und auf dem Wege über die Funktionsglieder 6 unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung eines elastischen Elemen tes zur Erzeugung eines Überhubes, auf die Kontakt strecke wirken zu lassen, ist das den Kontaktdruck bewirkende Element als eine vom manuellen Betäti gungsorgan 3 beinhaltete Schraubendruckfeder 11 aus gebildet, die mit dem Schaltwerkmechanismus 6 über eine Langloch-Kupplungsvorkehrung 12 oder aber wie nicht besonders ausgeführt - über eine äquivalente Druckstiftauflagerung in Verbindung steht.
Aufgrund dessen gelangen nunmehr die am Kontaktschieber 13 angreifenden Spannfedern 34 zufolge der Freigabe desselben durch Entklinkung der Funktionselemente 6 direkt zur Wirkung und vermögen die Kontaktstrecke ohne jegliche Verzögerung fast augenblicklich nach Auslösung zu trennen, während die Rückführung des Schalthebels 3 in die Ruhestellung davon unabhängig einer besonderen Rückholfeder obliegt.
Die der Kontaktstrecke zugeordnete Schalt- oder Lichtbogenkammer 16 erstreckt sich nahezu über den gesamten Innenquerschnitt des unteren Sockelteils 24 und ist durch zwei in Längsrichtung parallel zu der einseitig vorgesehenen Festkontaktstrecke zwischen die inneren Befestigungspfosten und eine von der gegenüber gelegenen Seitenwandung ausgehende Mittelstrecke ein gesetzte Wandungsschieber 18 in zwei den unmittelbaren Kontaktbereich nach beiden Richtungen U-förmig erwei ternde Ausdehnungskanäle 17 aufgeteilt.
Nach oben zum Schaltwerkraum hin ist diese Schaltkammer 16 an jeder Ecke mit einer sich düsenartig verjüngenden und seitlich des Schaltwerks 4 einmündenden Expansionsöff nung 19 versehen, die als Abzugsweg für die entstehen den Gase und zu gleicher Zeit als Flammenschutz wirken.
In bezug auf die eigentliche Kontaktstrecke wird die unterhalb des Schaltkammerbodens gelegene und zu einem Teil von diesem umkapselte Auslösespule 1 mitsamt ihres Kraftlinienbügels auf Seiten der Schalt kammer 16 im Bereich der betreffenden Längsseite weitgehend von den beiden im Bodenbereich gehalterten sowie oberhalb der Auslösespule 1 die eigentliche Kon taktstrecke bildenden Festkontakten 15 übergriffen, so dass diese leicht exzentrisch in das elektromagnetische Blasfeld der Auslösespule 1 gelangt.
Dazu ist der die über die Auslösespule 1 hochgezogene Festkontaktstrek- ke im normalen Betriebszustand leitend überbrückende Schaltkontaktteil 14 als solcher zu einer gerichtlichen Auslenkung des Öffnungslichtbogens an seinen beiden Enden mit hörnerförmigen Ansätzen versehen.
Aufgrund einer derartigen Ausbildung wirkt sich auf den bei Abschaltung oder Auslösung nach erfolgter Kontaktöffnung im Bereich der unmittelbaren Trenn strecke, d. h. zwischen den beiden Festkontakten 15 und der Kontaktbrücke 14, ausbildenden Unterbre chungslichtbogen anfänglich noch das durch die elektro magnetische Auslösespule 1 hervorgerufene magnetische Blasfeld aus.
Diese Blasung greift dabei am Kontaktsatz direkt in den Fusspunkten der Lichtbogensäule an und drängt sie im Zusammenwirken mit dem durch schleifen- artige Stromzuführung zu den Festkontakten 15 entste henden Eigenfeld an beiden Seiten nach oben weg über die hörnerartigen Fortsätze der beweglichen Schaltbrük- ke 14 gezielt in Richtung der beidseitig eingelassenen Wandungsschieber in Form von Fiberstegen 18, was unter anderem zu einer wesentlichen Herabsetzung der mechanischen Beanspruchung der Gehäusewandungen beiträgt.
Sofern der solchermassen in zwei Teillichtbögen zerlegte Lichtbogen trotz Kühlung und Gasaustritt an diesen Fiberstegen 18 nur teilweise gelöscht werden sollte, vermag er sich alsdann im Zuge des seitlichen Ausweichens nach beiden Richtungen unter Umlenkung um 180 in die dafür vorgesehenen schlitzartigen Aus dehnungskanäle 17 fortzusetzen, wobei ihm über diese Auslaufverlängerung hinaus von beiden Seiten her ein, immer noch im unmittelbaren Wirkfeld der magneti schen Blasspule gelegener Rückstaueffekt zuteil wird, der zu seiner restlosen Löschung beiträgt.
Aufgrund der bezeichneten Trennwandungen 18 vollzieht demnach jeder der zwischen den Kontakten gezogene und mittels magnetischer Blasung in Richtung der Ausdehnungskanäle 17 getriebenen Teillichtbögen eine Umlaufbewegung um das magnetische Blasmittel herum.
Dies führt dazu, dass der an der geöffneten Kontaktstrecke während eines Kurzschlusses auftreten den Lichtbogenspannung eine wesentliche Erhöhung zuteil wird, die ihre Ursache in den zusätzlichen Katho den- und Anodenspannungsabfällen bei jedem der Teil lichtbögen und dem Wärmeentzug durch die Kammer wandungen findet.
Im Verlauf dessen vermag des weite ren das der Lichtbogenausbildung zufolge zustandege- kommene Gasvolumen durch die an den vier Ecken der Schaltkammer 16 als Entlüfungsmassnahme für die heissen Lichtbogengase vorgesehenen Expansionsdurch- brechungen 19 nach oben hin in den umkapselten Schaltwerksraum auszuweichen.
Auf diesem vorge schriebenen Abzugsweg aus der Schaltkammer 16 wird zudem durch eine düsenartige Ausbildung der Durchbre- chungen 19 ein die Schaltwerksteile schädigender Flam- mendurchtritt verhindert.
Das zweite Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 bis 10 unterscheidet sich in konstruktiver Hinsicht vom ersten Ausführungsbeispiel durch eine längsgeteilte Gehäusezu sammensetzung und die eine solche veranlassenden bzw. aus einer solchen resultierenden Massnahmen zur Ver- grösserung der Schaltleistung eines in seinen äusseren Abmessungen klein gehaltenen Gerätes.
Bei dieser Ausführung wirken die wiederum an zentraler Stelle im Unterteil des Gehäuses untergebrach ten und im Zuge der Montage in eine der Gehäusehälf ten 28 einzulegenden Auslöseorgane in Form der elek tromagnetischen Auslösespule 1 und des Bimetallstrei- fens 2 in diesem Fall gemeinsam über das gleiche Verbindungsglied auf die Entklinkungsmechanik des im Oberteil der betreffenden Gehäusehälfte 28 als vormon tierte und funktionsfähige Einheit in ein besonderes Rahmenteil 30 einzulegenden Schaltwerks 4 ein, das mit seinem Schalthebel 3 beide Gehäusehälften durchdringt.
Durch das Rahmenteil 30 werden darüberhinaus jeweils seitlich des Schaltwerkraums und längs der Gehäusekon tur verlaufende Druckausgleichkanäle 23 gebildet, wel che von der Schaltkammer 16 her über gehäusehälftig gegeneinander versetzte Umlenkrippen von oben in den umrahmten Schaltwerkraum einmünden. Dabei stellt sich diesem Ausführungsbeispiel gemäss das gewählte Schaltwerk 4 als eine vorerst nur in ihrer Baubreite reduzierte Ausführung dar und ist somit in gewisser Beziehung lediglich als Teillösung oder Verläufertype des im ersten Ausführungsbeispiel vorgestellten Schalt werks zu betrachten.
Die eigentliche Schaltkammer 16 erstreckt sich wie derum nahezu über den gesamten Innenquerschnitt des Unterteils und ist in Relation zu der einseitig im Blasfeld des elektromagnetischen Auslöseorgans 1 angeordneten sowie vom Schaltwerk 4 her über die vom Kontaktschie ber 13 getragene Kontaktbrücke 14 überbrückbaren Festkontaktanordnung 15 vermittels randungsseitiger Staurippen 20 sowie diese teilweise übergreifender,
zu beiden Seiten der Kontaktstrecke mittig eingesetzter Wandungseinlagen 22 zwecks Lichtbogenlöschung laby- rinthartig unterteilt und aufgegliedert.
Auf diese Weise kommt in noch ausgeprägterem Masse der in bezug auf das erste Ausführungsbeispiel bereits erörterte Effekt zustande, dass der bei Übergang aus dem normalen Betriebszustand in den stationären Kurzschlusszustand im Öffnungsmoment an der Kontaktstrecke auftretende Hochstrombogen über eine Beeinflussung durch die beschriebene Verkürzung des Ablaufs der Schaltvorgän ge hinaus ausserdem noch eine sich auf seine Verlustlei stung vorteilhaft auswirkende Erhöhung der Lichtbogen spannung erfährt.
Dies wird durch eine sinnvolle Auf gliederung und Unterteilung einer in ihrer Baubreite bewusst schmal gehaltenen Schaltkammer 16 erreicht, wobei diese Konstruktionsvorkehrungen im Hinblick auf eine Unterteilung, Streckung und Rückstauung im Wirk feld der elektromagnetischen Blasspule 1 zu einer über aus schnellen urd intensiven Lichtbogenlöschung beitra gen.
Insgesamt gesehen bestehen demnach die Vorzüge einer derartigen Ausführung über die bereits beschriebe nen Vorteile hinaus neben einer noch günstigeren Aus bildung der Schaltkammer 16 und einer trotz Einbezie hung in den Druckausgleich geschützteren Schaltwerk anordnung 4 in einer wesentlichen Verringerung der zum Aufbau erforderlichen Einzelteile, unter anderem zufolge der Kopplung beider Auslösungsmittel 1 und 2, sowie in bezug auf die Handhabung beim Zusammenbau in der wesentlichen Vereinfachung blossen Einlegens vormontierter Untergruppen ohne weitere Befestigungs- massnahmen in eine der längsgeteilten Gehäusehälften 28 bzw 29.
Einer Darstellung in den Fig. 11 bis 13 gemäss können schliesslich die beiden Gehäusehälften 28 und 29 einer längsgeteilten S lbstschalterausführung stirnseitig im Bereich ihrer Aussenkontur mit einer Segauflage 31 versehen sein, um auf diese Weise im Bedarfsfall ohne irgendeine Abänderung des inneren Schalteraufbaus bezüglich der Breitenabmessungen von der Schmalbau form (17,5 mm) zu den bisher üblichen Dimensionen (26,5 mm) zu gelangen, falls solches bei Ersatzzwecken mit Rücksicht auf bereits vorhandene Einbauabmessun gen sich als zweckmässig erweist.
Eine derartige Hilfs inassnahme ermöglicht zudem über eine einfache Ein kerbung 32 im unteren Bereich eines solchen Verbreite rungssteges 31, zwei benachbarte Selbstschalter vermit tels einer in diese Einkerbungen eingelegten durchgehen den Nulleiter- oder Befestigungsklemme 33 zu beiden Schmalseiten an dafür vorgesehenen Sammelschienen zu befestigen oder zu haltern.
Als Ergebnis dieser beschriebenen Massnahmen stellt sich eine durchaus vorteilhafte Erhöhung der Kurzschlussleistung eines solchen Installationsselbst schalters ein, die in bezug auf die Ausführung solcher Geräte entweder unter Beibehaltung der bisherigen Bauabmessungen zu einer erheblichen Steigerung der Schaltleistung oder bei gleichbleibender Schaltleistung zu einer wesentlichen Verkleinerung der Bauabmessungen, beziehungsweise zu einer geeigneten Kompromisslösung zwischen diesen beiden Möglichkeiten führt. Darüber hinaus eröffnen sich einem solchermassen erhöhtem Schaltvermögen eines Selbstschalters naturgemäss erwei terte Anwendungsmöglichkeiten auch auf andere Funk- tionsprinzipe, wie z.
B. auf Fehlerschutzschalter und dergleichen mehr.
Single-pole miniature circuit breaker with electromagnetic and thermal tripping The present invention relates to a single-pole miniature circuit breaker which, according to its intended use, is intended to immediately switch off the consumer system it monitors in the event of short circuits and to protect the line network and the connected devices against overloads.
Such an automatic switch is usually sufficient for this function through the interaction of an electromagnetic and a thermal release element, which act independently of one another on a common switching mechanism, which ensures safe shutdown due to its mechanical design and a powerful contact arrangement. While the electromagnetic release device allows the self-switch to respond without delay in the event of a short circuit or overcurrent, the thermal release device only takes effect after a certain time delay when lines and devices are overloaded.
These two organs unlock the mechanical switching mechanism separately via a latch and thus initiate the actual shutdown process. In the course of this, the blowing action of the magnetic release element is used simultaneously to extinguish the arc and, furthermore, the thermal and magnetic release are coordinated in such a way that the two types of release protect each other.
Due to the increasing number of installations with particularly low short-circuit impedance caused by the advancing electrification of households and businesses, it must be increasingly expected that the short-circuit currents occurring behind the circuit fuses of the consumers will considerably exceed the switching capacity of the circuit breaker designs that have been customary up to now. so that the disconnection has to be taken over by the common backup fuse and consequently has an undesirable effect on a number of circuits not affected by the fault.
In view of this, the circuit breakers provided for this area of application should have a correspondingly high breaking capacity in order to maintain constant operational readiness and reliable line protection and be able to severely limit the short-circuit currents that occur in order to ensure selectivity in relation to back-up fuses and the protection of their rated current the assigned smallest line cross-section.
In direct connection with this requirement to increase the switching capacity of such devices, there is also the endeavor to not only maintain the current switch dimensions, but also to reduce them if possible in order to enable more selective monitoring of the existing ones To be able to accommodate several circuit breakers in the same space if possible. In this respect, halving the 35 mm wide standard types to a narrow width of 17.5 mm would make it possible to use the conventional distribution boards without any significant arrangements and at the same time to equip them with twice the number of automatic switches.
Such needs and efforts come with regard to the individual stress factors and their influences, the theoretical knowledge that the switching stresses of a low-voltage circuit breaker are small if one part of the so-called switch-off delay, i. H. The time from the start of the short circuit to the opening of the contact path is as short as possible - and on the other hand, the arc voltage that occurs on the open contact path even during the short circuit is as high as possible.
These two stresses thus to a certain extent represent the characteristic variables for the design of small self-contained installation switches and, because they can be influenced in terms of construction, offer the possibility of reducing the total effort required.
While the aforementioned Ausaltver train is essentially a function of the mechanical design of the switching mechanism, the level of the arc voltage, on the other hand, depends mainly on the design of the switching chamber and the sequence of the switching process, although it is already difficult to set values in height to achieve the mains voltage amplitude as long as these arcing chambers are in a reasonable proportion to the other switch dimensions.
In view of this, the invention in the .Bestre ben an increase in the switching capacity is based first of all on the consideration that the operating time of the switching mechanism is to be regarded as the decisive factor for the switch-off delay of such installation automatic switches with electromagnetic and thermal tripping.
The single-pole circuit breaker according to the invention is characterized in that to reduce the external dimensions and / or to increase the switching capacity, the contact pressure for the movable contact bridge is above the interlocking point (10) of the switching mechanism, the movable elements of which are arranged in one plane , in which they move, is generated and that the switching chamber arranged between the triggering elements arranged centrally in the lower part of the housing and the switching mechanism is divided up like a labyrinth.
Two embodiments of the subject invention will be described below with reference to the drawing.
1 to 6 show the first embodiment of narrow construction, FIGS. 7 to 10 show the second Ausführungsbei game.
11 to 13 finally show the special design, if necessary, housing shells widened towards the outside for a longitudinally split circuit breaker of the above-described interior, as well as a bracket and assembly of neutral conductor or bracket provisions derived from this measure.
The first embodiment according to FIGS. 1 to 6 is a miniature circuit breaker in which the electromagnetic release element in the form of a magnetic coil 1 and the thermal release element in the form of a bimetal strip 2 at a central point below the switching chamber 16 in the base part 24 of the circuit breaker and are covered to the outside by a bottom cap 27.
These two trigger elements 1 and 2 each act separately on the switching mechanism 4, which is arranged in the upper part of the self-switch above the switching chamber 16 and mounted on its cover plate 25, the manual actuating element of which in the form of a switching lever 3 penetrates the outer cover cap 26 . This switching mechanism 4 engages on one broad side with a contact slide 13 in the switching chamber 16 and is able to electrically bypass and separate the fixed contacts 15 of the contact path arranged there laterally and in the blown field of the magnetic coil 1 by means of a contact bridge 14 attached to the movable slide 13.
The switching mechanism 4 that controls this process is made up of two sides provided with bends, bearing bores, guide beads 9 and openings 5, between which the all flat functional elements 6 of the switching mechanism within a single level on axes 7 and the side parts 5 connecting bolts 8 movable Lich stored and guided by the side parts 5 themselves and especially beads 9 of the same.
In order to generate the contact pressure for the movable contact bridge 14 above the latching point 10 and on the way via the functional members 6 directly, i. H. without the interposition of an elastic Elemen tes to generate an overtravel to act on the contact, the element causing the contact pressure is formed as a manual actuation device 3 included helical compression spring 11, which is connected to the switching mechanism 6 via an elongated coupling mechanism 12 or but as not specifically stated - is connected via an equivalent pressure pin support.
Because of this, the tension springs 34 acting on the contact slide 13 now come into effect directly after releasing the same by unlatching the functional elements 6 and are able to separate the contact path almost immediately after triggering without any delay, while the return of the switching lever 3 to the rest position regardless of a special Return spring is responsible.
The switching or arcing chamber 16 assigned to the contact path extends almost over the entire inner cross-section of the lower base part 24 and is a wall slide 18 inserted in the longitudinal direction parallel to the fixed contact path provided on one side between the inner fastening posts and a middle path starting from the opposite side wall two the immediate contact area in both directions U-shaped widening expansion channels 17 divided.
Up towards the switchgear room, this switchgear chamber 16 is provided at each corner with a nozzle-like tapering and laterally of the switchgear 4 opening Expansionsöff voltage 19, which act as a discharge path for the gases and at the same time as a flame protection.
With regard to the actual contact path, the tripping coil 1, which is located below the switching chamber floor and partially encapsulated by this, together with its force line bracket on the side of the switching chamber 16 in the area of the relevant longitudinal side is largely the actual cone of the two held in the floor area and above the tripping coil 1 Fixed contacts 15 forming the cycle path, so that they reach the electromagnetic blown field of the trip coil 1 in a slightly eccentric manner.
For this purpose, the switching contact part 14 which bridges the fixed contact section pulled up over the tripping coil 1 in the normal operating state is provided with horn-shaped projections at both ends for a judicial deflection of the opening arc.
Due to such a design affects the distance in the area of the immediate disconnection when switching off or tripping after contact has been opened, d. H. between the two fixed contacts 15 and the contact bridge 14, forming interruption arcs initially from the magnetic blown field caused by the electro-magnetic trip coil 1.
This bubble attacks the contact set directly at the base of the arc pillar and, in cooperation with the inherent field created by the loop-like power supply to the fixed contacts 15, pushes it upwards on both sides via the horn-like extensions of the movable switching bridge 14 Direction of the wall slides embedded on both sides in the form of fiber webs 18, which among other things contributes to a significant reduction in the mechanical stress on the housing walls.
If the arc split into two partial arcs is only partially extinguished in spite of cooling and gas leakage at these fiber webs 18, it is then able to continue in the course of the sideways evasion in both directions by deflecting 180 into the slot-like expansion channels 17 provided for this purpose, whereby it via this outlet extension also from both sides, a backflow effect is still in the immediate active field of the magnetic blow coil's rule, which contributes to its complete extinction.
Due to the designated partition walls 18, each of the partial arcs drawn between the contacts and driven by means of magnetic blowing in the direction of the expansion channels 17 accordingly executes a circular movement around the magnetic blowing agent.
This means that the arc voltage occurring at the open contact path during a short circuit is given a substantial increase, which is caused by the additional cathode and anode voltage drops in each of the partial arcs and the heat extraction through the chamber walls.
In the course of this, the gas volume created as a result of the arc formation is able to escape upwards into the encapsulated switchgear room through the expansion openings 19 provided at the four corners of the switching chamber 16 as a ventilation measure for the hot arc gases.
On this prescribed evacuation path from the switching chamber 16, the passage of flames which would damage the switching mechanism parts is also prevented by a nozzle-like design of the openings 19.
The second embodiment according to FIGS. 7 to 10 differs structurally from the first embodiment by a longitudinally divided housing composition and the measures that initiate or result from such a device to increase the switching capacity of a device that is kept small in its external dimensions.
In this embodiment, the tripping elements in the form of the electromagnetic trip coil 1 and the bimetallic strip 2, which are housed in a central location in the lower part of the housing and are to be inserted into one of the housing halves 28 during assembly, act on the same connecting link the unlatching mechanism of the upper part of the relevant housing half 28 as vormon-oriented and functional unit in a special frame part 30 to be inserted switching mechanism 4, which penetrates both housing halves with its lever 3.
The frame part 30 also forms pressure equalization channels 23 running along the side of the switchgear room and along the housing con ture, wel che from the switching chamber 16 via deflecting ribs staggered against each other from above into the framed switch room. In this embodiment, according to this embodiment, the selected switching mechanism 4 is initially only a version reduced in terms of its overall width and is therefore in a certain respect only to be regarded as a partial solution or variant of the switching mechanism presented in the first embodiment.
The actual switching chamber 16 extends in turn almost over the entire inner cross-section of the lower part and is in relation to the fixed contact arrangement 15 which is arranged on one side in the blow field of the electromagnetic triggering element 1 and can be bridged from the switching mechanism 4 via the contact bridge 14 carried by the contact slide 13 by means of storage ribs 20 on the edge as well as these partially overarching,
Wall inserts 22 inserted in the middle on both sides of the contact path are subdivided and subdivided like a labyrinth for the purpose of arc extinction.
In this way, the effect already discussed in relation to the first exemplary embodiment comes about to an even greater extent, that the high-current arc occurring at the moment of opening at the contact path during the transition from the normal operating state to the stationary short-circuit state is influenced by the described shortening of the switching process ge also experiences an increase in the arc voltage which has an advantageous effect on its power loss.
This is achieved by a sensible breakdown and subdivision of a switching chamber 16, which is deliberately kept narrow in terms of its overall width, whereby these design precautions with regard to a subdivision, stretching and back pressure in the active field of the electromagnetic blower coil 1 contribute to an overly fast and intensive arc extinguishing.
Overall, the advantages of such a design are therefore beyond the advantages already described, in addition to an even more favorable formation of the switching chamber 16 and a switchgear arrangement 4 that is protected despite inclusion in the pressure equalization in a significant reduction in the individual parts required for construction, among other things the coupling of the two release means 1 and 2, and with regard to the handling during assembly, in the essential simplification, simply inserting preassembled sub-groups without further fastening measures in one of the longitudinally divided housing halves 28 or 29.
According to a representation in FIGS. 11 to 13, the two housing halves 28 and 29 of a longitudinally split self-switch design can be provided with a segment support 31 at the end in the area of their outer contour, in order in this way, if necessary, without any modification of the internal switch structure with regard to the width dimensions of the narrow design (17.5 mm) to achieve the previously usual dimensions (26.5 mm), if this proves to be appropriate for replacement purposes with regard to existing installation dimensions.
Such an auxiliary measure also makes it possible, via a simple notch 32 in the lower area of such a widening web 31, to fasten or hold two adjacent automatic switches by means of a through-going neutral conductor or fastening clamp 33 on both narrow sides of the busbars provided for this purpose .
As a result of these measures described, there is a very advantageous increase in the short-circuit power of such an installation self-switch, which, with regard to the design of such devices, either while maintaining the previous structural dimensions, leads to a considerable increase in the switching capacity or, with the same switching capacity, to a significant reduction in the structural dimensions, or leads to a suitable compromise solution between these two possibilities. In addition, such an increased switching capacity of an automatic switch opens up naturally extended application possibilities also to other functional principles, such as
B. on fault protection switches and the like.