CZ20002482A3

CZ20002482A3 - Electrical switching device having a contact with a spark protection device

Info

Publication number: CZ20002482A3
Application number: CZ20002482A
Authority: CZ
Inventors: François Sirolli; Robert Morel
Original assignee: Schneider Electric Industries Sa
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2001-02-14
Also published as: DE60032414D1; EP1065684A1; PL341082A1; FR2795858A1; ATE349064T1; CZ300188B6; HU223891B1; HUP0002402A2; HU0002402D0; DE60032414T2; EA002857B1; ES2277822T3; EP1065684B1; FR2795858B1; HUP0002402A3; EA200000602A1; PL200796B1

Abstract

Electric switch has contact bridge (24) with housing (70) used for supporting two contact blades (56, 58). One blade has lateral zone for arc transfer situated to larger distance relative to median plane than contact zone of blade. Switch also includes spark suppressor (40) linked to fixed blade (20, 22). When contact bridge is in its opened position, shortest distance between spark suppressor and contact bridge is measured between zone for arc transfer and corresponding zone on lateral parts of suppressor, and this distance is smaller than shortest distance between contact bridge and fixed blade.

Description

ELEKTRICKÉ SPÍNACÍ ZAŘÍZENÍ MAJÍCÍ KONTAKT VYBAVENÝ LAPAČEM JISKERELECTRICAL SWITCHING EQUIPMENT WITH A CONTACT EQUIPPED WITH A JISKER

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká elektrického spínacího zařízení, zejména elektrického spínače, obsahujícího pevný kontakt ve tvaru nože a pohyblivý kontakt ve tvaru svěrky.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to an electrical switching device, in particular an electrical switch comprising a fixed knife-shaped contact and a movable clamp-shaped contact.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Obvyklé dosud známé spínací zařízení tohoto typu je uvedeno za účelem ilustrování účelu na obr. 1 v zapnutém stavu a na obr. 2 ve vypnutém stavu. Pólová jednotka 110 tohoto zařízení obsahuje pevný kontakt ve tvaru nože 112, otočný pohyblivý kontakt 114 a komoru 116 pro zhášení oblouku s oddělovači 118. Pohyblivý kontakt 114 je tvořen dvěma paralelními palci, z nichž je na výkresech vidět pouze jeden, které dohromady tvoří svěrku. Tyto dva kontakty 112, 114 jsou dlouhé a štíhlé a jsou umístěny více nebo méně jeden v prodloužení druhého tak, že v zapnutém stavu svírají dva palce pohyblivého kontaktu dvě boční plochy nože. Místa A a B příslušných odpovídajících kontaktních bodů nože a palců pohyblivého kontaktu jsou naznačena na obr. 1 a 2. Čáry 120 proudu protékajícího mezi oběma zónami propojení jsou bez smyček. Při vypínání sleduje pohyb kontaktní zóny pohyblivého kontaktu směr v podstatě kolmý na směr, který měly proudové čáry před vypínáním, takže elektrický oblouk 122, který vzniká mezi kontaktními zónami na úrovniA conventional switchgear of this type known to date is shown to illustrate the purpose of FIG. 1 in the ON state and FIG. 2 in the OFF state. The pole unit 110 of the device comprises a fixed knife-shaped contact 112, a rotatable movable contact 114, and an arc-extinguishing chamber 116 with separators 118. The movable contact 114 is formed by two parallel thumbs, of which only one can be seen in the drawings. The two contacts 112, 114 are long and slim and are positioned more or less one in the extension of the other so that, in the on state, the two inches of the movable contact grip the two side surfaces of the knife. The locations A and B of the respective corresponding knife contact points and inches of the movable contact are indicated in FIGS. 1 and 2. The lines 120 of the current flowing between the two connection zones are free of loops. When tripping, the movement of the contact zone of the movable contact follows a direction substantially perpendicular to the direction that the current lines had prior to tripping, so that the electric arc 122 that occurs between the contact zones at the level of

30100 (30100a) F7 2000--2432 • « posledních kontaktních bodů A, B má tendenci se přesunout směrem ke koncům obou kontaktů, do pozic A' a B' . Zejména pata oblouku se pohybuje směrem k pozici A', v opačném směru ke zhášecí komoře 116. Tento pohyb není výhodný pro vstup oblouku do zhášecí komory. U obvyklých spínacích zařízení je ionizace generovaná obloukem na počátku vypínání dostatečná pro to, aby nový průraz oblouku nastal podél čáry menší vzdálenosti mezi oběma kontakty, mezi pozicemi A' ' a B'. Geometrie pólové jednotky je taková, že tato čára je situována blízko zhášecí komory, takže se nový oblouk rozšíří do této komory, zatímco první oblouk zhasíná.30100 (30100a) F7 2000--2432 • «The last contact points A, B tend to move towards the ends of both contacts, to positions A 'and B'. In particular, the arc foot moves toward the position A ', in the opposite direction to the arc chute 116. This movement is not advantageous for the arc entry into the arc chute. In conventional switching devices, the ionization generated by the arc at the start of the trip is sufficient to cause a new arc breakdown to occur along a line of smaller distance between the two contacts, between positions A '' and B '. The geometry of the pole unit is such that this line is situated near the arc chute so that a new arc extends into the chamber while the first arc goes out.

Tento pracovní režim je vyhovující, pokud se neočekává vysoká výkonnost, s přetěžovacími proudy například menšími než 6 I_n, kde I_n je jmenovitý proud. Není však již vhodný, je-li požadována vyšší výkonnost, když například dosahují přetěžovací proudy hodnoty 8 I_n nebo když jsou požadovány zapínací a vypínací cykly při přetížení. Vypínací čas takovéhoto zařízení je ve skutečnosti dlouhý a trvání oblouku na konci kontaktů způsobuje nadměrnou erozi kontaktních zón, jsou-li přetěžovací proudy vysoké.This operating mode is satisfactory, unless high performance is expected, with overload currents of, for example, less than 6 I _n , where I _n is the rated current. However, it is no longer appropriate when higher performance is required, for example, when the overload currents reach 8 I _n or when overload on and off cycles are required. The tripping time of such a device is in fact long and the arc duration at the end of the contacts causes excessive erosion of the contact zones when the overload currents are high.

Pro účely omezení posunutí paty elektrického oblouku směrem ke konci pevného kontaktu bez zvýšení celkových rozměrů zařízení uvádí francouzský patent s registračním číslem 9816783, že je výhodné, aby pevný kontakt obsahoval zářez mezi kontaktní a spojovací zónou, blízko kontaktní zóny a otevřený ven na té straně prvního kontaktu, která je obrácená čelem ke kontaktní zóně druhého kontaktu ve vypnutém stavu. Jsou-li kontakty v zapnutém stavu, šíří se proudové čáry v materiálu prvního kontaktu v jeho podélném směru. Při vypnutí mají účinné kontaktní povrchy mezi dvěma kontakty tendenci pohybovat se ve směru vypínání a proudovéIn order to limit the movement of the arc foot toward the end of the fixed contact without increasing the overall dimensions of the device, French Patent Registration Number 9816783 discloses that it is preferable for the fixed contact to include a notch between the contact and connection zones near the contact zone and open out on that side of the first a contact that faces the contact zone of the second contact in the off state. When the contacts are on, the current lines in the first contact material propagate in its longitudinal direction. Upon tripping, effective contact surfaces between two contacts tend to move in the tripping and current directions

80100 (80100a) • · čáry jsou přinuceny procházet kolem zářezu a sledovat směr zhruba paralelní se stranou zářezu na straně, kde je kontaktní zóna. V okamžiku oddělení kontaktů jsou zakřivené proudové čáry relativně stabilní, takže pata oblouku nemá tendenci přesunout se směrem k volnému konci kontaktu. Díky pohybu čela oblouku směrem ke konci druhého kontaktu, kde se tento pohyb děje stejným způsobem jak bylo dříve popsáno ve stavu techniky, se oblouk komplexně pohybuje směrem od volného konce prvního kontaktu.80100 (80100a) • The lines are forced to pass around the notch and follow a direction approximately parallel to the notch side on the side where the contact zone is. At the time of contact separation, the curved flow lines are relatively stable so that the arc foot does not tend to move towards the free end of the contact. By moving the arc face towards the end of the second contact, where this movement occurs in the same manner as previously described in the prior art, the arc is complexly moved away from the free end of the first contact.

Toto uspořádání se ukazuje jako účinné, ale nedostatečné pro některá spínací zařízení, zejména pro zařízení o nízkém jmenovitém výkonu. Emise plynu stěnami pólové části je pak ve skutečnosti nedostatečná pro to, aby nastal nový průraz oblouku ve vstupním otvoru do zhášecí komory. Kromě toho trh vyžaduje velmi malé rozměry pro takováto zařízení a tím malou vzdálenost mezi kontakty ve vypnuté poloze. Z tohoto důvodu nemá elektrický oblouk tendenci rozšířit se do zhášecí komory oblouku. Trvání oblouku na pohyblivém kontaktu má za následek jeho erozi a vytváření kuliček kovu, které následně vadí při opětném zapínání.This arrangement proves to be effective but insufficient for some switching devices, in particular for devices of low rated power. The gas emission through the walls of the pole portion is then in fact insufficient to cause a new arc breakage in the inlet opening to the arc chute. In addition, the market requires very small dimensions for such devices and thus a small distance between the contacts in the off position. For this reason, the arc does not tend to expand into the arc arc chute. The duration of the arc on the movable contact results in its erosion and the formation of metal spheres which subsequently interfere with the reclosing.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předmětem vynálezu je odstranění nevýhod spojených se známým stavem techniky a zejména pak odstranění nebezpečí vzniku kovových kuliček na pohyblivém kontaktu, bez zvětšení rozměrů spínače. V souladu s vynálezem je tento problém řešen pomocí elektrického spínacího zařízení, zejména elektrického spínače, obsahujícího alespoň: jeden pevný kontakt ve formě dlouhého štíhlého nože definujícího se: nc/oo vsoa* PV 200ú - 2482 • · · · • · • · · ·The object of the invention is to eliminate the disadvantages associated with the prior art and in particular to eliminate the risk of metal balls on the movable contact without increasing the dimensions of the switch. In accordance with the invention, this problem is solved by means of an electrical switching device, in particular an electrical switch, comprising at least one fixed contact in the form of a long slender knife defining: nc / oo vsoa * PV 200ú - 2482

podélnou středovou rovinu a kontaktní zónu, jednoho pohyblivého kontaktu ve tvaru svěrky obsahujícího alespoň dva kontaktní palce umístěné proti sobě na každé straně středové roviny, kdy se oba pohybují v rovině rovnoběžné s touto středovou rovinou a kde každý z těchto palců obsahujea longitudinal center plane and a contact zone, one movable clamp contact comprising at least two contact fingers positioned opposite each other on a central plane, both moving in a plane parallel to said central plane and wherein each of said fingers comprises

kontaktní contact zónu. zone. Pohyblivý kontakt Moving contact je Yippee schopen able přejít to go do to zapnutého on stavu, condition, ve kterém tyto in which these dva two palce inches svírají nůž clutching a knife pevného kontaktu, firm contact, takže kontaktní so contact zóny zone palců in pak jsou then they are v in

kontaktu s kontaktní zónou nože a do vypnutého stavu, v němž jsou tyto dva palce oddáleny od pevného kontaktu. Alespoň jeden z palců pohyblivého kontaktu v zařízení obsahuje postranní přenosovou zónu oblouku umístěnou, ve vztahu ke středové rovině, ve větší vzdálenosti než je kontaktní zóna tohoto palce. Zařízení obsahuje kromě toho kovový lapač jisker pevně spojený s pevným kontaktem, který je s ním v elektrickém kontaktu, kde tento lapač jisker má zakřivenou vrcholovou hranu se středovou částí umístěnou v malé vzdálenosti od pevného kontaktu a alespoň jednu postranní část umístěnou ve větší vzdálenosti od středové roviny a od pevného kontaktu. Lapač jisker má tvar a uspořádání takové, že když je pohyblivý kontakt ve vypnutém stavu, je nej kratší vzdálenost mezi lapačem jisker a pohyblivým kontaktem měřena mezi zónou přenosu oblouku a odpovídající zónou postranní části vrcholové hrany desky, a tato vzdálenost je menší než nej kratší vzdálenost mezi pohyblivým kontaktem ve vypnutém stavu a pevným kontaktem. Takto se čelo elektrického oblouku, dokonce i když začíná v těsné blízkosti kontaktních zón pohyblivého kontaktu, přesunuje rychle k postranní přenosové zóně, takže když se vytvoří kovové kuličky, je to v této postranní zóně, na místě kde to nemůže vadit opětnému zapnutí zařízení.contact with the knife contact zone and to the off state in which the two fingers are separated from the fixed contact. At least one of the inches of the movable contact in the device comprises a lateral transfer zone of the arc located, relative to the center plane, at a greater distance than the contact zone of that thumb. The apparatus further comprises a metal spark arrester firmly connected to the fixed contact that is in electrical contact therewith, the spark arrester having a curved apex edge with a central portion located at a small distance from the fixed contact and at least one lateral portion located at a greater distance from the central plane and from solid contact. The spark arrester has a shape and arrangement such that when the movable contact is in the off state, the shortest distance between the spark arrester and the movable contact is measured between the arc transfer zone and the corresponding zone of the lateral portion of the top edge of the plate and less than the shortest distance between the movable contact in the off state and the fixed contact. Thus, the front of the arc, even when starting in close proximity to the contact zones of the movable contact, moves rapidly to the lateral transfer zone, so that when metal balls are formed, it is in this lateral zone where it cannot interfere with switching the device back on.

Zařízení je s výhodou symetrické: vrcholová hranaThe device is preferably symmetrical: the apex edge

80100 {80100a) F V 2000 - 2432 • · · · • · • · • *80100 {80100a) F V 2000 - 2432

- 5 - 5 « · · · «· · · «· ·· ·· ·· «· ·· ·· ·· lapače jisker je spark arrester's přibližně approximately ve tvaru U nebo U - shaped or V se In se středovou rovinou center plane umístěnou v located in malé vzdálenosti od a small distance from pevného solid kontaktu a dvěma contact and two postranními lateral částmi s výhodou preferably navzáj em Each other

symetrickými ve vztahu ke středové rovině, umístěnými ve větší vzdálenosti od středové roviny a od pevného kontaktu. Oba palce pohyblivého kontaktu obsahují postranní přenosovou zónu oblouku situovanou ve větší vzdálenosti vzhledem ke středové rovině než zóna palce, který se dotýká pevného kontaktu v zapnutém stavu. Dvě postranní zóny trvání příčného oblouku jsou přibližně navzájem symetrické na každé straně středové roviny, takže nejkratší vzdálenost mezi lapačem jisker a pohyblivým kontaktem je měřena mezi jednou nebo druhou přenosovou zónou oblouku a odpovídající zónou postranní části vrcholové hrany desky. Tato vzdálenost je menší než nejkratší vzdálenost mezi pohyblivým kontaktem ve vypnutém stavu a pevným kontaktem.symmetrical in relation to the central plane, located at a greater distance from the central plane and from the fixed contact. Both fingers of the movable contact comprise a lateral transfer zone of the arc situated at a greater distance from the center plane than the thumb zone which contacts the fixed contact in the on state. The two lateral arcs of the transverse arc duration are approximately symmetrical to each other on each side of the center plane, so that the shortest distance between the spark arrester and the movable contact is measured between one or the other transfer zone of the arc and the corresponding zone of the lateral portion of the top edge of the plate. This distance is less than the shortest distance between the movable contact in the OFF state and the fixed contact.

Lapač jisker je s výhodou z feromagnetického materiálu. Obvyklé elektromagnetické interakce, které se vyskytují mezi elektrickým proudem a feromagnetickým materiálem, jsou ve skutečnosti aplikovatelné na elektrický oblouk, což je ve své podstatě proud.The spark arrester is preferably made of a ferromagnetic material. The usual electromagnetic interactions that occur between an electric current and a ferromagnetic material are actually applicable to an electric arc, which is essentially a current.

V souladu s jedním provedením vytváří lapač jisker desku.In accordance with one embodiment, the spark arrester forms a plate.

Pevný kontakt má s výhodou dva podélné konce s kontaktní zónou umístěnou na jednom z podélných konců a elektrickou připojovací zónou, která je umístěna na druhém podélném konci. Lapač jisker je upevněn k pevnému kontaktu v zóně pevného kontaktu mezilehlé mezi kontaktní zónou a připojovací zónou. Takto, jakmile je proud odveden do lapače jisker, opouští definitivně kontaktní zónu. V tomtoThe fixed contact preferably has two longitudinal ends with a contact zone located at one of the longitudinal ends and an electrical connection zone located at the other longitudinal end. The spark arrester is fixed to the fixed contact in the fixed contact zone intermediate between the contact zone and the connection zone. Thus, once the current is discharged to the spark arrester, it definitively leaves the contact zone. In this

80100 íSOlOOa) řV 2000 - 24S2 • · uspořádání je zejména výhodné zajistit, aby pevný kontakt obsahoval příčný zářez situovaný mezi kontaktní zónou a připojovací zónou a aby spodní část lapače jisker byla vložena do tohoto zářezu. Zářez má velmi malý vliv v zapnutém stavu, ale jakmile zařízení vypne a proudové křivky se v pevném kontaktu zakřiví, umožní to, aby byla prodloužena elektrická cesta od připojovací zóny k pevnému kontaktu, což podporuje ohyb proudových čar v materiálu pevného kontaktu ve směru paralelním k zářezu. Tímto se podporuje pronikání proudových čar do lapače jisker, navzdory nevyhnutelnému odporu elektrického kontaktu mezi lapačem jisker a nožem.The arrangement is particularly advantageous to ensure that the fixed contact comprises a transverse notch situated between the contact zone and the connecting zone and that the lower part of the spark arrester is inserted into the notch. The notch has very little effect on, but once the device shuts down and the curves in the fixed contact curvature, this will allow the electrical path from the connection zone to the fixed contact to be extended, which promotes bending of the current lines in the fixed contact material in a direction parallel to notch. This promotes the penetration of current lines into the spark arrestor, despite the inevitable resistance of the electrical contact between the spark arrestor and the knife.

V zařízeních malých výkonů umožňuje lapač jisker uspořádaný v komoře vyloučení obvyklých oddělovačů.In low power devices, the spark arrester arranged in the chamber allows the exclusion of conventional separators.

V souladu s jedním vytvořením obsahuje zařízení druhý pevný kontakt s dlouhým štíhlým nožem definujícím podélnou středovou rovinu, která je tatáž jako u prvního pevného kontaktu, kde pohyblivý kontakt tvoří můstek mezi oběma pevnými kontakty.In accordance with one embodiment, the device comprises a second fixed contact with a long slender blade defining a longitudinal center plane that is the same as the first fixed contact, wherein the movable contact forms a bridge between the two fixed contacts.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, které jsou uvedeny pouze jako neomezující příklady, kde obr. 1 byl již popsán a představuje pohled na známý mechanismus v zapnutém stavu;The invention will be explained in more detail by way of specific exemplary embodiments shown in the drawings, which are given only as non-limiting examples, wherein FIG. 1 has already been described and represents a view of a known mechanism in the on state;

obr. 2 byl již popsán a představuje pohled na známýFIG. 2 has already been described and is a view of the prior art

80100 (60100a) 't “ Λ.'-tú • · • · · · · · · · » · · ·· · · · · · · e · · * · · » · ·· ·*· ·· · mechanismus ve vypnutém stavu;80100 (60100a) 't' Λ .'- tú • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · in the off state;

obr. 3 představuje v perspektivním pohledu trojpólový spínač podle vynálezu;Fig. 3 is a perspective view of a three-pole switch according to the invention;

obr. 4 představuje pohled na pólovou jednotku spínače z obr. 3 v zapnutém stavu;Fig. 4 is a view of the pole unit of the switch of Fig. 3 in the on state;

obr. giant. 5 5 představuj e ve vypnutém represents in off pohled na pólovou jednotku z obr. 3 stavu; a view of the pole unit of FIG. 3 condition; obr. giant. 6 6 představuj e 4; represents 4; příčný řez podél čáry VI-VI z obr. cross-section along line VI-VI in FIG. obr. giant. 7 7 představuje 5; represents 5; příčný řez podél čáry VII-VII z obr. cross-section along line VII-VII in FIG. obr. giant. 8 8 představuj e represents pohled na rozložené části pevného exploded view of solid

kontaktu a lapače jisker podle vynálezu.contact and spark arrester according to the invention.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Podle obr. 3 až 8 je spínač 10 umístěn v lisovaném izolačním pouzdře 12 a obsahuje tři pólové sekce 14, 16, 18. Každá pólová sekce obsahuje dva stejné nože 20, 22 pevného kontaktu elektricky spojované můstkem pohyblivého kontaktu 24 při jeho otáčení kolem příčné středové geometrické osy 2 6, která je pevná vzhledem k pouzdru 12 . Nože 20, 22 definují podélnou geometrickou středovou rovinu 28 viditelnou na obr. 6 a 7, kolmou na osu 26 otáčení. Známým způsobem jsou kontaktní můstky 24 různých sekcí připojeny ke společnému ovládacímu zařízení tak, že všechny můstky jsou3 to 8, the switch 10 is housed in a molded insulating housing 12 and comprises three pole sections 14, 16, 18. Each pole section comprises two identical fixed contact blades 20, 22 electrically connected by a movable contact bridge 24 as it rotates about a transverse center a geometric axis 26 which is fixed relative to the housing 12. The blades 20, 22 define a longitudinal geometric center plane 28 visible in FIGS. 6 and 7 perpendicular to the axis of rotation 26. In a known manner, the contact bridges of 24 different sections are connected to a common control device such that all bridges are

801C5 (SCIOOa) PV 2000 - 2482 • · · · • · • · současně ve stejné úhlové poloze vzhledem k odpovídajícím nožům. Aby se nezvyšoval bezúčelně počet výkresů, jsou můstky sekcí 16 a 18 znázorněny na obr. 3 v zapnutém stavu, což odpovídá obr. 4 a 6, zatímco můstek sekce 14 je znázorněn ve vypnutém stavu, což odpovídá obr. 5 a 7.801C5 (SC100a) PV 2000 - 2482 • at the same angular position with respect to the corresponding blades. In order not to inadvertently increase the number of drawings, the webs of sections 16 and 18 are shown in FIG. 3 in the on state corresponding to FIGS. 4 and 6, while the webs of section 14 are shown in the off state corresponding to FIGS. 5 and 7.

Nože 20, 22 každého pevného kontaktu, viditelné na obr. 8, zahrnují zkosenou část 30 na straně, kde jeden z jejich podélných konců je umístěn tak, že tvoří přístupovou rampu ke kontaktní zóně 32 a je určen k činnosti spolu s kontaktním můstkem a na protilehlé straně mají připojovací nálitek 34, určený pro připojení k elektrickému systému. Příčný zářez 3 6 částečně odděluje kontaktní zónu 32 od připojovací zóny 34 . V tohoto zářezu 36 je uložen lapač 40 jisker. Lapač 40 jisker je ve tvaru desky 42 se spodní hranou 44 obsahující upevňovací zónu opatřenou vruby 4 6 určenými pro upevnění v zářezu 36, a vrchní hranu 4 8 zakřivenou přibližně do tvaru U nebo V se střední částí 50 a dvěma bočními částmi 52, 54. Deska lapače 40 jisker je symetrická vzhledem ke své rovině a ke druhé rovině k ní příčné.The blades 20, 22 of each fixed contact, visible in FIG. 8, include a tapered portion 30 on the side where one of their longitudinal ends is positioned to form an access ramp to the contact zone 32 and is intended to operate together with the contact bridge and opposite side have a connection boss 34 intended to be connected to an electrical system. The transverse notch 36 partially separates the contact zone 32 from the connection zone 34. This notch 36 houses a spark arrester 40. The spark arrester 40 is in the form of a plate 42 with a lower edge 44 comprising a fastening zone provided with notches 46 to be fastened in the notch 36, and an upper edge 48 curved approximately to U or V with a central portion 50 and two side portions 52, 54. The spark arrestor plate 40 is symmetrical with respect to its plane and to the second plane transverse to it.

Když je lapač 40 jisker namontován na noži 20, 22, je umístěn příčně vzhledem k podélné střední rovině daného nože. Symetrie desky 42 jí umožňuje, aby byla na nůž 20, 22 namontována oběma způsoby. Střední část 50 horní hrany 48 je spojitá s horní hranou 55 nože blízko zářezu 36, na opačné straně zářezu 36 než je kontaktní zóna 32.When the spark arrester 40 is mounted on the blade 20, 22, it is positioned transversely with respect to the longitudinal median plane of the blade. The symmetry of the plate 42 allows it to be mounted on the blade 20, 22 in both ways. The middle portion 50 of the upper edge 48 is continuous with the upper edge 55 of the knife near the notch 36, on the opposite side of the notch 36 than the contact zone 32.

Každý kontaktní můstek 24 obsahuje klec 70 působící jako nosič pro dva palce 56, 58 držené ve středové poloze pomocí pružného prostředku, který není uveden. Tyto dva palce 56, 58 každého kontaktního můstku 24 jsou stejné aEach contact bridge 24 comprises a cage 70 acting as a support for two fingers 56, 58 held in a central position by a resilient means not shown. The two fingers 56, 58 of each contact bridge 24 are the same

80100 (80100a) PV 2000 - 2482 navzájem symetrické vzhledem k podélné středové rovině definované nožem. Každý palec 56, 58 kontaktního můstku 2 4 má na každém svém konci výčnělek 60, 62 umístěný směrem k druhému palci a na protilehlé straně přenosovou zónu 64, 66 oblouku.80100 (80100a) PV 2000 - 2482 symmetrical with respect to the longitudinal center plane defined by the knife. Each thumb 56, 58 of the contact bridge 24 has at each end a protrusion 60, 62 positioned toward the other thumb and on the opposite side of the arc transfer zone 64, 66.

V zapnutém stavu, na obr. 4 a 6, jsou výčnělky 60, 62 palců 56, 58 pohyblivého kontaktního můstku v kontaktu s kontaktní zónou 32 odpovídajícího nože 20, 22. Proud může pak protékat mezi těmito dvěma noži 20, 22 každého pólu prostřednictvím můstku 24, kde se proud rozdělí mezi dva palce 56, 58 můstku.4 and 6, the protrusions 60, 62 inches 56, 58 of the movable contact bridge are in contact with the contact zone 32 of the corresponding blade 20, 22. The current can then flow between the two blades 20, 22 of each pole through the bridge 24, wherein the current is divided between two bridge inches 56, 58.

Konstrukce a uspořádání kontaktů pólu jsou proto komplexně symetrické vzhledem k ose 26.The design and arrangement of the pole contacts are therefore complexly symmetrical with respect to the axis 26.

Když se kontaktní můstek 24 otáčí kolem své osy ze zapnutého do vypnutého stavu, výčnělky 60, 62 se posouvají podél zkosených hran 30 nože až do oddělení. Tangenta k trajektorii kontaktního bodu na výčnělcích 60, 62 v okamžiku oddělení je prakticky rovnoběžná s příčnou rovinou desky 42 tvořící lapač 40 jisker nebo s ní svírá velmi malý úhel. Pokračuje-li můstek ve svém otáčení, zvětšuje se vzdálenost mezi výčnělky 60, 62 palců můstku a odpovídajícím nožem 20, 22 rychleji než vzdálenost mezi příčnou hranou každé přenosové zóny 64, 66 a horní hranou 48 lapače 40 jisker. Po několika dalších stupních otáčení je možné nejkratší vzdálenost mezi kontaktním můstkem a sestavou tvořenou nožem a lapačem jisker naměřit mezi vnější příčnou hranou přenosových zón 64, 66 a odpovídajícím bodem příčné části 52, 54 horní hrany 48 lapače 40 jisker. Prakticky je pak nejkratší vzdálenost několik milimetrů, typicky 2 milimetry. Když můstek 24 pokračuje v otáčení až do vypnutého stavu,When the contact web 24 is rotated about its axis from on to off, the protrusions 60, 62 move along the bevelled edges 30 of the knife to the compartment. The tangent to the trajectory of the contact point on the protrusions 60, 62 at the time of separation is practically parallel to, or at a very small angle to, the transverse plane of the plate 42 forming the spark arrester 40. As the bridge continues to rotate, the distance between the bridge protrusions 60, 62 inches and the corresponding blade 20, 22 increases more rapidly than the distance between the transverse edge of each transfer zone 64, 66 and the top edge 48 of the spark arrestor 40. After a few additional stages of rotation, the shortest distance between the contact bridge and the knife / spark arrester assembly can be measured between the outer transverse edge of the transfer zones 64, 66 and the corresponding point of the transverse portion 52, 54 of the upper edge 48 of the spark arrester 40. In practice, the shortest distance is a few millimeters, typically 2 millimeters. When the bridge 24 continues to rotate to the off state,

80100 (80100a) PV 2Cúu - 2452 • · reprezentovaného na obr. 5 a 7, sleduje tento bod trajektorii podél hrany lapače jisker, která se pohybuje progresivně pryč od podélné středové roviny nože.80100 (80100a) PV 2Cuu - 2452 • represented in Figs. 5 and 7, this point follows the trajectory along the edge of the spark arrester that moves progressively away from the longitudinal center plane of the knife.

Diky symetrii zařízeni vzhledem k ose 26 lze předešlý popis vypínacího pohybu aplikovat na oba nože 20 a 22.Due to the symmetry of the device relative to the axis 26, the foregoing description of the tripping movement can be applied to both knives 20 and 22.

Činnost zařízení je pak následující. Jestliže se mezi jedním z výčnělků 60, 62 kontaktního můstku a nožem 20, 22 objeví v okamžiku oddělení kontaktů elektrický oblouk, proudové čáry v materiálu nože se zakřivují tak, že jdou kolem zářezu 36, v němž je uložen lapač 40 jisker, takže pata oblouku se pohybuje směrem k tomuto lapači 40 jisker. Tento efekt je zdůrazněn magnetickou hmotou, tvořenou lapačem 40 jisker. Vzdálenost mezi palci 56 a 58 kontaktního můstku a lapačem 40 jisker se díky otáčení můstku stává progresivně menší než vzdálenost mezi palci 56, 58 a nožem 20. Oblouk se rychle přesunuje nebo se opět zapaluje mezi lapačem 40 jisker a jedním nebo druhým z palců 56, 58 vzhledem k nižší dielektrické pevnosti v této oblasti komory. Díky symetrii zařízení se výběr jednoho nebo druhého palce děje poměrně náhodným způsobem podle počátečních podmínek. Na tento jev mohou mít rovněž vliv určité náhodné výrobní asymetrie. Proudové křivky pak vstupují do lapače 4 0 jisker přes kontaktní rozhraní mezi lapačem 40 jisker a nožem 20.The operation of the device is then as follows. If an electric arc occurs between one of the protuberances 60, 62 of the contact bridge and the knife 20, 22 at the time of contact separation, the current lines in the knife material are curved so that they pass around the slot 36 in which the spark arrestor 40 is mounted. moves towards this spark arrester. This effect is emphasized by the magnetic matter formed by the 40 spark arrester. The distance between the contact bridge fingers 56 and 58 and the spark arrester 40 becomes progressively less than the distance between the fingers 56, 58 and the knife 20 due to the rotation of the bridge. The arc moves rapidly or ignites between the spark arrester 40 and one or the other of the fingers 56, 58 due to the lower dielectric strength in this region of the chamber. Due to the symmetry of the device, the selection of one or the other thumb takes place in a relatively random manner according to the initial conditions. Certain random manufacturing asymmetry may also affect this phenomenon. The current curves then enter the spark arrester 40 via the contact interface between the spark arrester 40 and the blade 20.

Když pokračuje kontaktní můstek 24 v otáčení, má oblouk tendenci pohybovat se tak, aby minimalizoval v každém okamžiku svou energii. Minimální energie se přibližně dosáhne v každém okamžiku pro oblouk sledující čáru nej kratší vzdálenosti mezi lapačem 40 jisker a můstkem 24, kdy se pata oblouku pohybuje příčně podél hrany 48 lapače 40 '680100 (80100al PV 2000 - 2432 • · • · « ·As the contact bridge 24 continues to rotate, the arc tends to move to minimize its energy at any moment. The minimum energy is approximately reached at any moment for the arc following the line of the shortest distance between the spark arrester 40 and the bridge 24 as the arc foot moves laterally along the edge 48 of the arrester 40 '680100 (80100al PV 2000 - 2432)

jisker pryč od podélné středové roviny 28 nože a od středové části 50 hrany. V závislosti na počátečních podmínkách si oblouk vybere jednu ze dvou bočních stran. Tento pohyb paty oblouku přirozeně podporuje pohyb hlavy oblouku příčně směrem k čelu 64, 66 toho z palců 56, 58 umístěných na odpovídající straně, který je vzdálenější od podélné středové roviny 28. Hlava oblouku proto nezůstává po jakoukoli dobu na úrovni výčnělků 60, 62, což chrání kov na tomto místě před tavením. Pokud dojde k tavení, je to na místě, kde se oblouk nachází na konci vypínání, to je na vnější příčné straně 64 nebo 66 jednoho z palců můstku. Kapka kovu, která se může na tomto místě vytvořit, nevadí následnému zapínání zařízení.sparks away from the longitudinal center plane 28 of the knife and from the central portion 50 of the edge. Depending on the initial conditions, the arc selects one of the two lateral sides. This movement of the arc foot naturally supports the movement of the arc head transversely toward the face 64, 66 of that of the inches 56, 58 located on the corresponding side which is farther from the longitudinal center plane 28. The arc head therefore does not remain at the protrusions 60, 62 which protects the metal at this point from melting. If melting occurs, this is where the arc is at the end of the cut-off, that is, on the outer transverse side 64 or 66 of one of the inches of the bridge. The drop of metal that may be formed at this point does not interfere with the subsequent switching on of the device.

Přirozeně, že jsou možné různé varianty, aniž by se přesáhl rámec vynálezu. Uvedené uspořádání se vztahuje k otočnému spínači, ale vynález lze také aplikovat na spínač, jehož pohyblivý kontakt se pohybuje translačním pohybem, například na spínač typu, který je znázorněn v dokumentu EPA-0 100 699.Naturally, various variants are possible without departing from the scope of the invention. This arrangement relates to a rotary switch, but the invention can also be applied to a switch whose movable contact moves by translational movement, for example to a switch of the type shown in EPA-0 100 699.

Kromě toho je vynález také použitelný pro spínače obsahující pohyblivý kontakt přímo spojený s připojovacím nálitkem namísto s můstkovým kontaktem, spojujícím dva pevné kontakty navzájem.In addition, the invention is also applicable to switches comprising a movable contact directly connected to a connection bead instead of a bridge contact connecting two fixed contacts to each other.

Rovněž tak může být vynechán zářez, pokud není požadována příliš velká výkonnost spínače. Podobně není nutné, aby deska lapače jisker byla tvořena feromagnetickým materiálem.Also, a notch can be omitted if too much switch performance is required. Similarly, it is not necessary that the spark arrestor plate consists of a ferromagnetic material.

Tvar lapače jisker nemusí být nutně plochý.The shape of the spark arrester is not necessarily flat.

30100 (80100a) PV - 24C2 • · · · • · • ·30100 (80100a) PV - 24C2

- 12 Symetrie popsaného praktickou výhodu pokud velké množství částí je provedení vynálezu představují se týká montáže zařízení, neboť identické (dva palce pohyblivého můstku, dva nože pevného kontaktu, dva lapače jisker, a podobně), takže se zmenšují omezení pro kompletaci částí.The symmetry of the described practical advantage when a large number of parts is an embodiment of the present invention relates to the assembly of the device since identical (two inches of movable bridge, two fixed contact knives, two spark arresters, and the like) so reducing constraints for assembling parts.

Je nicméně možné záměrně vybrat asymetrický tvar lapače jisker nebo definovat palce 56, 58 navzájem rozdílně, zvláště za účelem podpoření pohybu směrem k jedné z bočních stran komory spíše než ke druhé straně.However, it is possible to deliberately select the asymmetrical shape of the spark arrester or define the fingers 56, 58 differently from each other, in particular to encourage movement towards one side of the chamber rather than the other.

Claims

PATENT CLAIMS

An electrical switchgear, in particular an electrical switch, comprising at least:

one fixed contact (20, 22) in the form of a long slender blade defining a longitudinal center plane (28) and a contact zone (32);

a movable clamp contact (24) comprising at least two contact fingers (56, 58) facing each other from each side of the center plane (28) and both moving in a plane parallel to the center plane (28), each of these thumbs (56) 58) comprises a contact zone (60, 62) wherein the movable contact is capable of switching to the on state in which the two fingers (56, 58) grip the blades (20,

22) a fixed contact, wherein the contact zones (60, 62) of the inches (56, 58) are then in contact with the blade contact zone (32) and to the off state in which both thumbs (56, 58) are separated from the fixed contact ( 20, 22), characterized in that at least one of the movable contact fingers (56, 58) comprises a lateral arc transfer zone (64, 66) located at a greater distance from the center plane (28) than the contact zones (60, 62) said thumb device further comprising a metal spark arrester (40) firmly connected to and in electrical contact with the fixed contacts (20, 22), wherein the spark arrester (40) has a curved upper edge (48) with a central portion

(50) located at a small distance from the fixed contact (20, 22) and at least one side portion (52, 54) located at a greater distance from the center plane and from the a fixed contact, wherein the spark arrestor (40) is shaped and arranged such that when the movable contact (24) is in the off state, the shortest distance between the spark arrestor (40) and the movable contact (24) is measured between the transfer zone (64, 66) ) and a corresponding zone of the side portion (52, 54) of the upper edge of the plate and that this distance is less than the shortest distance between the movable contact (24) in the off state and the fixed contact (20, 22).

Electrical switchgear according to claim 1, characterized in that the upper edge (48) of the spark arrestor (40) is approximately U-shaped or V-shaped with a central portion (50) located a short distance from the fixed contact (20, 22) and two transverse portions (52, 54) preferably symmetrical to one another relative to the central plane (28), located at a greater distance from the central plane (28) and the fixed contact (20, 22), the two movable contact fingers (56, 58) the lateral arc transfer zone (64, 66) located at a greater distance from the central plane than the thumb zone that, in the on state, contacts the fixed contact, wherein the two lateral arc duration zones are approximately symmetrical to each other on each side of the center plane, between the trap

16 80100 (80100a) PV 2000-2402 • ΦΦΦ (40) of sparks and the movable contact is between one or the other of the arc transfer zone (64, 66) and the corresponding zone of the respective side edge portion (52, 54) of the plate less than the shortest distance between the movable contact in the OFF state and the fixed contact.

Electrical switchgear according to claim 1 or 2, characterized in that the spark arrester (40) is made of ferromagnetic material.

Electrical switchgear according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the spark arrester (40) is plate-shaped.

Electrical switchgear according to any one of the preceding claims, characterized in that the fixed contact has two longitudinal ends with a contact zone (32) disposed at one of the longitudinal ends and an electrical connection zone (34) disposed at the other longitudinal end and wherein the catcher (32). (40) The sparks are attached to the fixed contact in the fixed contact zone intermediate between the contact zone and the connection zone.

Electrical switchgear according to claim 5, characterized in that the fixed contact comprises a transverse notch (36) located between the contact zone (32) and the connection zone (34) and that the lower part (46) of the spark arrestor (40) is inserted into the spark gap. notch (36).

Electrical switchgear according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an arc extinction chamber into which it extends.

15 SOI CO FV 2000-2432 spark arrester (40) and which does not contain separators.

Electrical switchgear according to any one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a second fixed contact (20, 22) with a long slender blade defining a longitudinal center plane which is the same as the center plane of the first fixed contact, the movable contact (24) forming. bridge between the two fixed contacts.