DE3280416T2

DE3280416T2 - Leistungsschaltvorrichtung.

Info

Publication number: DE3280416T2
Application number: DE8585103639T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Mitsubishi De Kakizoe; Shigeru Mitsubishi Denk Masuda; Teijiro Mitsubishi Denki Mori; Hiroyuki Mitsubishi Denk Okado; Yuji Mitsubishi Denki Kab Sako
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2002-05-20
Also published as: US4429198A; EP0155707A3; EP0155707A2; EP0067321A1; DE3272693D1; EP0067321B1; EP0155707B1; DE3280416D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungsschaltgeräteeinrichtung, die umfaßt:
einen feststehenden Kontaktgeber mit einem feststehenden Kontakt;
einen beweglichen Kontakt, der gegenüber dem feststehenden Kontakt angeordnet und von einem beweglichen Kontaktgeber getragen ist;
ein Lichtbogenleitblech, das elektrisch an den feststehenden Kontaktgeber angeschlossen ist;
eine Umschaltelektrode, die für die Stromübernahme während der Trennung der Kontakte ausgelegt ist; und
ein Entionisierungsgitter, das eine Vielzahl von parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktgebers sich erstreckenden Platten aufweist.
Eine solche Einrichtung ist aus dem Dokument DE-B-1 051 935 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist jedoch der Abstand zwischen den voll geöffneten Kontakten kleiner als der Abstand zwischen der Schaltelektrode und dem Lichtbogenleitblech. Das Dokument gibt keine Hinweise in bezug auf das rasche Forttreiben des Lichtbogens weg von den Kontakten, um den Kontaktverschleiß zu vermeiden. Weiter ist das Entionisierungsgitter zwischen der Umschaltelektrode und einer Wand des Gehäuses der Einrichtung angebracht, während das Lichtbogenleitblech unter dem Gitter endet. Beim Trennen der Kontakte muß daher der Lichtbogen vom Lichtbogenleitblech zum Gitter überspringen.
Eine weitere elektrische Schalteinrichtung ist aus dem Dokument DE-A-2 826 243 bekannt. Wiederum ist der Abstand zwischen den voll geöffneten Kontakten kleiner als der Abstand zwischen der Umschaltelektrode und dem Lichtbogenleitblech.
Die Fig. 1 bis 4 der beigefügten Zeichnungen veranschaulichen ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Leistungsschaltgerätes. In den Zeichnungen bezeichnet 1 einen Montagesockel, bestehend aus einer Stahlplatte, die mit einer Vielzahl von Montagelöchern 1a (vgl. Fig. 3) versehen ist, die dazu dienen, durch sie hindurch einen Leistungsschaltgerätekörper auszurichten; 2 bezeichnet einen Unterbau, bestehend aus Isoliermaterial, der mit einer Schraube 3 auf der Montageplatte 1 befestigt ist; 4 bezeichnet einen feststehenden Kern mit einer aufgewalzten Siliziumstahlplatte. Um den feststehenden Kern 4 ist eine Schaltspule 5 installiert, und weiter ist eine Blattfeder 6 in einem Spalt der Montageplatte 1 als Stoßdämpfer angebracht. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen beweglichen Kern, der gegenüber dem feststehenden Kern 4 angeordnet ist und auf den feststehenden Kern 4 gezogen wird, wenn die Schaltspule 5 leitet; 8 bezeichnet einen Querstab aus Isoliermaterial, der durch einen Stift 9 mit dem beweglichen Kern 7 verbunden ist; 10 bezeichnet eine Auslösefeder, die zwischen dem Querstab 8 und der Montageplatte 1 angeordnet ist und normalerweise den Querstab 8 anhebt, so daß der Hauptstromkreis des Leistungsschaltgerätes offengehalten wird; 11 bezeichnet einen beweglichen Kontaktgeber mit beweglichen Kontakten (11a), der in ein Halteloch 8a der Querstange 8 eingefügt und durch eine Druckfeder 12 angepreßt wird; 13 bezeichnet feststehende Kontaktgeber mit feststehenden Kontakten 13a gegenüber den beweglichen Kontakten 11a. Die feststehenden Kontaktgeber 13 sind mit einer Schraube 14 an einer Klemme 15 befestigt, und die Klemme 15 ist mit Schrauben 16, 17 am Unterbau 2 befestigt. Das Bezugszeichen 13b bezeichnet ein Lichtbogenleitblech, das elektrisch mit den feststehenden Kontaktgebern 13 verbunden ist und mit den feststehenden Kontaktgebern 13 vereinigt werden kann; 18 bezeichnet eine an den Hauptstromkreisleiter angeschlossene Klemmenschraube, die an der Klemme 15 angebracht ist; 19 bezeichnet ein Lichtbogengehäuse aus Isoliermaterial, das mit einer Schraube 20 am Unterbau 2 befestigt ist. Das Lichtbogengehäuse 19 weist ein Loch 19a, durch das Gas ausgestoßen wird, ein Deckenteil 19b und eine Seitenplatte 19c auf. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet ein Entionisierungsgitter, das die in Fig. 4 dargestellte Form besitzt und aus magnetischem Material besteht; 22 bezeichnet eine Umschaltelektrode, die am Deckenteil 19b des Lichtbogengehäuses 19 befestigt ist. Der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a sind im Innenraum einer Lichtbogenlöschkammer angeordnet.
Nachfolgend wird die Betriebsweise des in obiger Weise aufgebauten Leistungsschaltgerätes beschrieben. Wenn an die Schaltspule 5 eine Spannung angelegt wird, wobei der in Fig. 1 dargestellte Hauptstromkreis offen ist, wird zwischen dem feststehenden Kern 4 und dem beweglichen Kern 7 ein magnetischer Fluß erzeugt und der bewegliche Kern 7 gegen die Kraft der Auslösefeder 10 zum feststehenden Kern hingezogen. In diesem Falle bewegt sich der mit dem beweglichen Kern 7 verbundene Querstab 8 nach unten. Die beweglichen Kontakte 11a des beweglichen Kontaktgebers 11 kommen mit den feststehenden Kontakten 13 des feststehenden Kontaktgebers 13 in Berührung. Von der Druckfeder 12 wird ein vorbestimmter Druck ausgeübt, um den Hauptstromkreis zu öffnen. Wenn dann die Schaltspule 5 abgeschaltet wird, entfernt sich der bewegliche Kern 7 durch die Kraft der Auslösefeder 10 vom feststehenden Kern 4, wobei sich auch der Querstab 8 mit dem beweglichen Kern 7 fortbewegt. Der Querstab 8 kehrt daher in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zurück, und die beweglichen Kontakte 11a des beweglichen Kontaktgebers 11 sowie die feststehenden Kontakte 13a des feststehenden Kontaktgebers 13 werden voneinander getrennt. Bei diesem Vorgang wird ein Lichtbogen zwischen dem beweglichen Kontakt 11a und dem feststehenden Kontakt 13a in dem in Fig. 1 bei A dargestellten Abschnitt erzeugt. Die Verschiebung des Lichtbogens bis zur Unterbrechung des Stromes nach der Erzeugung des Lichtbogens ist nur für eine Seite in Fig. 5 dargestellt, da die Lichtbogenlöschkammer B in Fig. 1 symmetrisch ausgebildet ist.
Fig. 5a stellt den Zustand dar, wenn der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a geschlossen sind. Wenn der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a geöffnet sind und die Schaltspule 5 leitet, wird ein Lichtbogen 23 zwischen dem feststehenden Kontakt 13a und dem beweglichen Kontakt 11a erzeugt, wie Fig. 5b zeigt. Im Laufe der Zeit wird der Kontaktöffnungsabstand größer und erreicht einen maximalen Abstand. Wie Fig. 5c zeigt, wird der Lichtbogen 23 durch den durch den beweglichen Kontaktgeber 11 und den feststehenden Kontaktgeber 13 fließenden Strom sowie durch das Entionisierungsgitter 21 weitergetrieben und ausgedehnt, wobei ein Ende des Lichtbogens 23 gemäß Fig. 5d von der Oberfläche des feststehenden Kontaktes 13a hin zum Lichtbogenleitblech 13b übertragen wird. Dann tritt ein dielektrischer Durchschlag zwischen einer Spitze des Lichtbogens 23 gemäß Fig. 5d und einem Abschnitt des Lichtbogenleitbleches 13b an der Stelle B auf, wobei ein Ende des Lichtbogens 23 auf den in Fig. 5e mit B bezeichneten Abschnitt des Lichtbogenleitbleches 13b übertragen wird. Das andere Ende des Lichtbogens 23 geht gemäß Fig. 5f vom feststehenden Kontakt 11a zur Umschaltelektrode 23 über und der Lichtbogen 23 wird zwischen den Entionisierungsgittern 21 gelöscht. Der Strom ist damit vollständig unterbrochen. Wie bemerkt, besitzt das Leistungsschaltgerät eine Umschaltelektrode 22 an der Rückseite des beweglichen Kontaktes 11, so daß das eine Ende des Lichtbogens 23 eine sehr lange Zeit benötigt, um vom beweglichen Kontakt 11a zur Umschaltelektrode 22 zu springen. Der Nachteil, daß der teure bewegliche Kontakt 11a dem Verschleiß ausgesetzt ist, ist somit unvermeidlich.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsschaltgeräteinrichtung zu schaffen, bei der die Abnutzung des beweglichen Kontaktes verringert wird.
Gemäß der Erfindung ist die Leistungsschaltgeräteinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbogenleitblech einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufweist, die im rechten Winkel zueinander angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind; der zweite Abschnitt des Lichtbogenleitbleches sich neben und parallel zu den Platten des Gitters erstreckt;
das Entionisierungsgitter zwischen der Umschaltelektrode und dem zweiten Abschnitt des Lichtbogenleitbleches sowie dem beweglichen Kontakt angeordnet ist; und
der erste Abschnitt des Lichtbogenleitbleches mit dem feststehenden Kontakt und der Umschaltelektrode so angeordnet sind, daß der kürzeste Abstand zwischen den genannten Kontakten größer als der kürzeste Abstand zwischen der Umschaltelektrode und dem ersten Abschnitt des Lichtbogenleitbleches ist, wenn die genannten Kontakte auf Abstand zueinander gebracht sind, derart, daß sich der Lichtbogen bei der Trennung der Kontakte sanft vom feststehenden Kontakt hin zum Lichtbogenleitblech bewegt.
Bei einer der Ausführungsformen der Erfindung ist der Abstand zwischen einer Ebene, in der der feststehende Kontakt auf den feststehenden Kontaktgeber trifft und der Oberfläche des Lichtbogenleitbleches gegenüber dem beweglichen Kontakt größer als der Abstand zwischen der genannten Ebene und der Kontaktoberfläche des feststehenden Kontaktes.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Abschnitt der Umschaltelektrode zwischen der Oberfläche des feststehenden Kontaktes und der gegenüberliegenden Seite des beweglichen Kontaktgebers positioniert, wenn der Abstand zwischen dem feststehenden Kontakt und dem beweglichen Kontakt maximiert wird, wobei der genannte Abschnitt der Umschaltelektrode einen hohlen Abschnitt und einen mit dem hohlen Abschnitt (M) verbundenen ebenen Abschnitt aufweist und das Entionisierungsgitter dem ebenen Abschnitt gegenübersteht.
Vorzugsweise wird der kürzeste Abstand zwischen dem Lichtbogenleitblech und einer kontaktierenden Oberfläche des beweglichen Kontaktes größer als der kürzeste Abstand zwischen der Umschaltelektrode und dem Lichtbogenleitblech, wenn die genannten Kontakte auf einen vorbestimmten Abstand auseinanderbewegt werden.
Vorzugsweise steht ein Abschnitt des Lichtbogenleitbleches in Eingriff mit dem feststehenden Kontaktgeber.
Zweckmäßigerweise ist ein Abschnitt des Lichtbogenleitbleches am feststehenden Kontaktgeber befestigt, während ein zweiter Abschnitt getrennt elektrisch mit dem feststehenden Kontaktgeber verbunden ist, wobei das Entionisierungsgitter neben dem zweiten Abschnitt angeordnet ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Veranschaulichung der Art und Weise, wie sie in die Praxis umgesetzt wird, soll nunmehr beispielshalber auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden.
Fig. 1 stellt eine Schnittansicht eines herkömmlichen Leistungsschaltergerätetyps dar;
Fig. 2 stellt eine Seitenansicht des Gerätes der Fig. 1 dar;
Fig. 3 stellt eine Draufsicht auf das Gerät der Fig. 1 dar;
Fig. 4 stellt eine perspektivische Ansicht des Entionierungsgitters der Fig. 1 dar;
Fig. 5a-5f sind Erläuterungszeichnungen, die die Lichtbogenlöschkammer eines herkömmlichen Leistungsschaltgerätetyps sowie die Bewegung des Lichtbogens zeigen;
Fig. 6a-6f sind Strukturzeichnungen, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellen;
Fig. 7 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Leitungstrennschalter;
Fig. 8 stellt eine Variante der Konstruktion des Lichtbogenleitbleches der Fig. 6 und 7 dar;
Fig. 9a und 9b stellen Ansichten eines schwenkbaren beweglichen Kontaktes in der Schließ- und in der Öffnungsstellung dar;
Fig. 10 und 11a-11f stellen eine weitere Variante der Erfindung dar, die eine teilweise hohle Umschaltelektrode verwendet; und
Fig. 12a und 12b, 13a und 13b, 14a und 14b und 15a und 15b stellen jeweils Draufsichten und Seitenschnittansichten verschiedener Anordnungen des Kontaktes, des Kontaktgebers und des Lichtbogenleitbleches gemäß der Erfindung dar.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 die Bewegung des Lichtbogens im Leistungsschaltgerät gemäß der Erfindung beschrieben. Fig. 6a stellt den Zustand dar, bei dem der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a geschlossen sind. Wenn der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a bei leitender Schaltspule 5 geöffnet werden, wird ein Lichtbogen 23 zwischen dem feststehenden Kontakt 13a und dem beweglichen Kontakt 11a erzeugt, wie Fig. 6b zeigt. Im Laufe der Zeit nimmt der Kontaktöffnungsabstand bis auf einen vorbestimmten Abstand zu. Der Lichtbogen 23 wird durch den Strom, der durch den beweglichen Kontaktgeber 11 und den feststehenden Kontaktgeber 13 fließt sowie durch das magnetische Feld des Entionisierungsgitters 21 weitergetrieben und ausgedehnt. Wenn bei sich bewegendem Kontakt 11a der Abstand X (der Abstand zwischen den Kontakten 11a, 13a) größer als Y wird (der kürzeste Abstand zwischen der Spitze 22a der Elektrode 22 und dem Lichtbogenleitblech 13b), geht gemäß Fig. 6d ein Ende des Lichtbogens 23 vom beweglichen Kontakt 11a zur Spitze 22a der Umschaltelektrode 22 über. Der Lichtbogen wird durch den zum feststehenden Kontaktgeber 13 und weiter durch das Lichtbogenleitblech 13b und die Schaltelektrode 22 fließende Strom weitergetrieben und ausgedehnt und nähert sich dem Entionisierungsgitter 21, wie Fig. 6e zeigt. Dann wird der Lichtbogen 23 gemäß Fig. 6f in das entionisierende Gitter 21 gezogen, womit der Strom unterbrochen wird. Da wie beschrieben die Position der Spitze 22a so eingestellt ist, daß in Fig. 6f der Abstand Y kleiner als der während des Öffnens des beweglichen Kontaktes entstehende Abstand X wird, wird die Zeit, während der sich ein Ende des Lichtbogens auf dem beweglichen Kontakt 11a befindet, verkürzt, so daß die Abnutzung dieses teuren Kontaktes verringert wird. Der bewegliche Kontaktgeber 11 ist von einem schlechten Leiter umgeben und wird daher durch den Lichtbogen beim wiederholten Schalten in kurzen Zeitintervallen auf eine hohe Temperatur erwärmt. Daher kann beim herkömmlichen System ein Wärmeschaden an der Querstange 8 auftreten, der ihren Bruch verursachen kann. Die Anwendung der Erfindung hilft aber, einen solchen Wärmeschaden an der Querstange zu verhindern, da die Zeit verkürzt wird, während der sich der Lichtbogen mit einem Ende auf dem beweglichen Kontakt 11a befindet.
Die obige Beschreibung bezieht sich auf den Fall, daß gemäß der Fig. 6f der Abstand Y kleiner als der Abstand X gemacht wird. Eine entsprechende Wirkung kann aber auch erreicht werden, wenn in Fig. 6f die Beziehung zwischen X&sub0; und Y die Vorschrift Y < X&sub0; erfüllt (X&sub0; ist der Abstand zwischen dem Lichtbogenleitblech 13b und der Rückseite des beweglichen Kontaktgebers).
In diesem Falle wird jedoch ein Fußende des Lichtbogens 23 auf dem beweglichen Kontakt durch die Spitze 11b des beweglichen Kontaktgebers 11 zur Umschaltelektrode 22 hin übertragen (vgl. Fig. 6f).
Die beschriebene Ausführungsform kann bei einem Leistungsschaltgerät für einen elektromagnetischen Unterbrecher eingesetzt werden, doch kann die Erfindung auch bei einem Leistungsschalter verwendet werden, wie Fig. 7 zeigt, die den Betriebszustand wiedergibt, in der der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a geöffnet sind. Der bewegliche Kontaktgeber 11 und die Umschaltelektrode 22 sind elektrisch über den Leiter 26 verbunden, während der bewegliche Kontaktgeber 11 mit einer Klemme durch den Leiter 25 verbunden ist. Der Lichtbogen wird zuerst zwischen dem beweglichen Kontakt 11a und dem feststehenden Kontakt 13a erzeugt. Ein Ende des Lichtbogens 23 wird vom feststehenden Kontakt 13a auf das Lichtbogenleitblech 13b übertragen. Schließlich wird der Lichtbogen 23 zwischen die Schaltelektrode und das Entionisierungsgitter und das Lichtbogenleitblech bewegt, wodurch der Strom unterbrochen wird. Bei dem dargestellten Leistungsschaltgerät gemäß der Erfindung wird die Zeitdauer, während der sich der Lichtbogen auf der Oberfläche des feststehenden Kontaktes 13a und des beweglichen Kontaktes 11a befindet, verkürzt, was mehrere oben angeführte Vorteile mit sich bringt.
Bei den in den Fig. 6 und 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsformen ist das L-förmige Lichtbogenleitblech 13b an der Spitze mit dem feststehenden Kontaktgeber 13 verbunden. Eine entsprechende Wirkung kann jedoch auch bei einem Lichtbogenleitblech 13b erzielt werden, das in zwei Teile unterteilt ist, wie Fig. 8 zeigt, wobei ein Teil mit dem feststehenden Kontaktgeber 13 an einer anderen Stelle als am Ende desselben verbunden ist.
Die obige Ausführungsform kann bei einem Leistungsschaltgerät verwendet werden, das zur Erregung eines Elektromagneten dient, d. h., einem elektromagnetischen Unterbrecher. Sie kann aber auch bei einem Leistungsschaltgerät angewandt werden, das als Gußgehäuseleistungsschalter dient. Die Struktur der Lichtbogenlöschkammer B entspricht in diesem Falle derjenigen der Fig. 9a und 9b.
Fig. 9a stellt den Betriebszustand dar, bei dem sich der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a einander berühren. Der bewegliche Kontaktgeber dreht sich durch einen nicht dargestellten Betätigungsmechanismus um eine Drehachse 24. Der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a öffnen sich in der in Fig. 9b dargestellten Weise. Der bewegliche Kontaktgeber 11 und die Umschaltelektrode 12 sind durch Leiter 25, 26 elektrisch verbunden. Da die Zeit, während der sich der Lichtbogen 23 auf der Oberfläche des beweglichen Kontaktes 11a befindet, kurz ist, wird der Verschleiß des beweglichen Kontaktes 11a wirksam minimiert. Der Lichtbogen wird durch einen durch den feststehenden Kontaktgeber 13 und die Umschaltelektrode 23 fließenden Strom weitergetrieben und rasch in den Spalt zwischen den Elementen des Entionisierungsgitters 21 gezogen. Damit wird die Lichtbogendauer verkürzt und die Lichtbogenenergie verringert, so daß ein starker Strom wirksam abgeschaltet werden kann.
Bei einer anderen, in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform der Erfindung bezeichnet M einen hohlen Teil der Umschaltelektrode 22, während N einen flachen Teil der Umschaltelektrode 22 bezeichnet, der so angeordnet ist, daß er dem Entionisierungsgitter gegenüberliegt. Die Form der Umschaltelektrode ist in Fig. 10 dargestellt. Fig. 10 zeigt nur eine Hälfte der Umschaltelektrode. Da aber die Elektrode symmetrisch ausgebildet ist, ist die fehlende Hälfte mit der dargestellten Hälfte identisch. Die Konstruktion ist so getroffen, daß der bewegliche Kontaktgeber 11 sich in eine Ausnehmung der Umschaltelektrode 22 bewegen kann. Wenn daher der Öffnungsabstand der Kontakte maximal wird, befindet sich die Umschaltelektrode zwischen den Kontakten. Die Bewegung des Lichtbogens im Leistungsschaltgerät gemäß dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Fig. 11a stellt den Zustand dar, bei dem der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a geschlossen sind. Wenn bei leitender Schaltspule 5 der feststehende Kontakt 13a und der bewegliche Kontakt 11a geöffnet werden, wird zwischen dem feststehenden Kontakt 13a und dem beweglichen Kontakt 11a der Lichtbogen 23 erzeugt, wie Fig. 11b zeigt. Der Lichtbogen 23 wird durch ein magnetisches Feld weitergetrieben, das durch einen durch den beweglichen Kontaktgeber 11 und den feststehenden Kontaktgeber 13 fließenden Strom erzeugt wird. Im Laufe der Zeit wächst der Kontaktöffnungsabstand auf eine vorbestimmte Größe an. Wenn der Kontaktöffnungsabstand größer als der kürzeste Abstand zwischen dem feststehenden Kontakt 13a oder dem Lichtbogenleitblech 13b und der Umschaltelektrode 22 wird, geht gemäß Fig. 11c ein Ende des Lichtbogens 23 vom beweglichen Kontakt 11a auf die Umschaltelektrode 22 über. Wenn ein magnetisches Material für die Umschaltelektrode verwendet wird, wirkt ein starkes magnetisches Feld bei B in Fig. 10 auf den Lichtbogen ein, und zwar durch den durch den beweglichen Kontaktgeber 11 und die Umschaltelektrode 22 fließenden Strom. In diesem Falle wird eine treibende Kraft F (Fig. 10) erzeugt, um den Lichtbogen kräftig weiterzutreiben, so daß er rasch vom beweglichen Kontakt 11a auf die Umschaltelektrode 22 übergeht, wie Fig. 11c zeigt. Die Geschwindigkeit der Übertragung des Lichtbogens ändert sich in Abhängigkeit von der treibenden Kraft F und der Form der Umschaltelektrode. Danach wird der Lichtbogen durch den durch die Umschaltelektrode 22 und den feststehenden Kontaktgeber 13 fließenden Strom weitergetrieben und dehnt sich aus, wie Fig. 11d zeigt. Dann wird der Lichtbogen gemäß Fig. 11f nach Durchgang durch den in Fig. 11e dargestellten Zustand zwischen den Entionisierungsgittern gelöscht. Dadurch wird der Strom völlig unterbrochen.
Wie beschrieben, wird bei dem dargestellten Leistungsschaltgerät ein Ende des Lichtbogens sehr rasch vom beweglichen Kontakt auf die Umschaltelektrode übertragen, so daß die Abnutzung des beweglichen Kontaktes minimiert, die Lichtbogendauer gekürzt und die Lichtbogenenergie herabgesetzt wird, wodurch das Unterbrechungsvermögen verbessert wird.
Der feststehende Kontaktgeber 13 und das Lichtbogenleitblech 13b werden normalerweise in der in Fig. 11 dargestellten Form miteinander verbunden. Sie können aber auch gemäß Fig. 12 miteinander verbunden werden. Weiter kann das Lichtbogenleitblech 13b auf dem festen Kontaktgeber 13 angebracht werden, wie Fig. 13 zeigt. Der feststehende Kontaktgeber 13 und das Lichtbogenleitblech 13b können weiter in der in Fig. 14 dargestellten Form miteinander vereinigt werden. Das Lichtbogenleitblech 13b kann aber auch in zwei Abschnitte unterteilt werden, wie Fig. 15 zeigt. Gemäß den Fig. 7 und 12 bis 15 ist der Abstand Y&sub1; zwischen der Verbindung des feststehenden Kontaktes 13a mit dem feststehenden Kontaktgeber 13, und der dem beweglichen Kontakt 11a gegenüberliegenden Fläche des Lichtbogenleitbleches 13b größer eingestellt als der Abstand X&sub1; zwischen der Verbindung des feststehenden Kontaktes 13a mit dem feststehenden Kontaktgeber 13 und der Oberfläche des feststehenden Kontaktes 13a. Daher verweilt der Lichtbogen auf dem feststehenden Kontakt 13a nur für eine sehr kurze Zeit, so daß die Abnutzung desselben entsprechend verringert wird. Die in den Fig. 7 und 12 bis 15 dargestellten Strukturen können beispielsweise bei den Einrichtungen der Fig. 10 und 11 verwendet werden.
Die obige Ausführungsform wird bei einem Leistungsschaltgerät für den elektromagnetischen Unterbrecher verwendet, kann aber auch bei einem Gußgehäuseleistungsschalter angewandt werden.
Bei dem dargestellten Leistungsschaltgerät gemäß der Erfindung ist die Zeitdauer, während der sich ein Ende des Lichtbogens 23 auf dem feststehenden Kontakt 13a befindet, kurz gehalten. Dadurch wird der Verschleiß des beweglichen Kontaktes 11a wirksam reduziert, die Lichtbogendauer verkürzt und die Lichtbogenenergie herabgesetzt, so daß ein überlegendes Unterbrechungsvermögen erzielt wird.
Mit Ausnahme der Ausbildung der Umschaltelektrode kann das Leistungsschaltgerät gemäß der Erfindung im wesentlichen identisch dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Gerät aufgebaut sein. Die Position der Spitze 22 der Schaltelektrode 22 ist so eingestellt, daß Y (der kürzeste Abstand zwischen der Spitze 22a der Umschaltelektrode 22 und dem Lichtbogenleitblech 13b) kleiner als X ist (der kürzeste Abstand zwischen dem beweglichen Kontakt 11a und dem feststehenden Kontakt 13a), wenn der Kontaktöffnungsabstand einen gegebenen Wert überschreitet.

Claims

1. Leistungsschaltgeräteinrichtung, umfassend:

einen feststehenden Kontaktgeber (13) mit einem feststehenden Kontakt (13a);

einen beweglichen Kontakt (11a), der gegenüber dem feststehenden Kontakt (13a) angeordnet und von einem beweglichen Kontaktgeber (11) getragen ist;

ein Lichtbogenleitblech (13b), das elektrisch an den feststehenden Kontaktgeber (13) angeschlossen ist;

eine Umschaltelektrode (22), die für die Stromübernahme während der Trennung der Kontakte ausgelegt ist; und

ein Entionisierungsgitter (21), das eine Vielzahl von parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktgebers sich erstreckenden Platten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß:

das Lichtbogenleitblech (13b) einen ersten und einen zweiten Abschnitt umfaßt, die im rechten Winkel zueinander angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind;

der zweite Abschnitt des Lichtbogenleitbleches sich neben und parallel zu den Platten des Gitters (21) erstreckt;

das Entionisierungsgitter (21) zwischen der Umschaltelektrode (22) und dem zweiten Abschnitt des Lichtbogenleitbleches (13b) sowie dem beweglichen Kontakt (11a) angeordnet ist; und

der erste Abschnitt des Lichtbogenleitbleches (13b) mit dem feststehenden Kontakt (13a) und der Umschaltelektrode (22) so angeordnet sind, daß der kürzeste Abstand (X) zwischen den genannten Kontakten (11a, 13a) größer als der kürzeste Abstand (Y) zwischen der Umschaltelektrode (22) und dem ersten Abschnitt des Lichtbogenleitbleches (13b) ist, wenn die genannten Kontakte auf Abstand zueinander gebracht sind, derart, daß sich der Lichtbogen bei der Trennung der Kontakte rasch vom feststehenden Kontakt hin zum Lichtbogenleitblech bewegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der der Abstand (Y&sub1;) zwischen einer Ebene, in der der feststehende Kontakt (13a) auf den feststehenden Kontaktgeber (13) trifft, und der Oberfläche des Lichtbogenleitbleches (13b) gegenüber dem beweglichen Kontakt (11a) größer als der Abstand (X&sub1;) zwischen der genannten Ebene und der Kontaktoberfläche des feststehenden Kontaktes (13a) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mindestens ein Abschnitt der Umschaltelektrode (22) zwischen der Oberfläche des feststehenden Kontaktes (13a) und der gegenüberliegenden Seite des beweglichen Kontaktgebers (11) positioniert ist, wenn der Abstand zwischen dem feststehenden Kontakt (13a) und dem beweglichen Kontakt (11a) maximiert wird, wobei der genannte Abschnitt der Umschaltelektrode (22) einen hohlen Abschnitt (M) und einen mit dem hohlen Abschnitt (M) verbundenen ebenen Abschnitt (N) aufweist und das Entionisierungsgitter (21) dem ebenen Abschnitt (N) gegenübersteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, bei der der bewegliche Kontaktgeber (11) in den hohlen Abschnitt (M) hineinbewegbar ist, wenn die genannten Kontakte (11a, 13a) getrennt werden.

5. Einrichtung nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kürzeste Abstand zwischen dem feststehenden Kontakt (13a) und dem Entionisierungsgitter (21) größer als der kürzeste Abstand zwischen dem feststehenden Kontakt (13a) und der Umschaltelektrode (12) ist.

6. Einrichtung nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 5, bei der der kürzeste Abstand zwischen dem Lichtbogenleitblech (13b) und der Kontaktoberfläche des beweglichen Kontaktes (11a) größer als der kürzeste Abstand zwischen der Umschaltelektrode (22) und dem Lichtbogenleitblech (13b) wird, wenn die genannten Kontakte (11a, 13a) um einen vorbestimmten Abstand auseinanderbewegt werden.

7. Einrichtung nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 6, bei der das Lichtbogenleitblech (13b) einen Abschnitt aufweist, der in Eingriff mit dem feststehenden Kontaktgeber (13) steht.

8. Einrichtung nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 6, bei der ein erster Abschnitt des Lichtbogenleitbleches (13b) am feststehenden Kontaktgeber (13) befestigt ist, während ein zweiter Abschnitt getrennt elektrisch mit dem feststehenden Kontaktgeber verbunden ist, wobei das Entionisierungsgitter neben dem zweiten Abschnitt angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 8, bei der der Kontaktgeber (13) und das Lichtbogenleitblech (13b) einstückig ausgebildet sind.

10. Einrichtung nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 9, bei der der feststehende Kontakt (13a) jeweils einander gegenüberstehende Seiten besitzt, neben denen jeweilige Abschnitte des Lichtbogenleitbleches (13b) angeordnet sind.