EP1202304B1 - Lichtbogen-Löscheinrichtung - Google Patents

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EP1202304B1
EP1202304B1 EP01123056A EP01123056A EP1202304B1 EP 1202304 B1 EP1202304 B1 EP 1202304B1 EP 01123056 A EP01123056 A EP 01123056A EP 01123056 A EP01123056 A EP 01123056A EP 1202304 B1 EP1202304 B1 EP 1202304B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arc
arc runner
end piece
plate
electrical switch
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01123056A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1202304A2 (de
EP1202304A3 (de
Inventor
Dietmar Hillebrand
Daniel Dipl.-Ing. Hörner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP1202304A2 publication Critical patent/EP1202304A2/de
Publication of EP1202304A3 publication Critical patent/EP1202304A3/de
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Publication of EP1202304B1 publication Critical patent/EP1202304B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/46—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns

Definitions

  • the invention relates to an arc extinguishing device For example, for circuit breaker or others electrical appliances where arcs between each other spaced or spaced contacts may occur.
  • circuit breaker arises in Case of a short circuit conditional trip or a Manual release under load, if necessary, an arc between two contacts separating, destroying them or damage could result. That's why he sees Prior art, a generic arc extinguishing device before, as for example at a Miniature circuit breaker (hereinafter referred to as circuit breaker) the Applicant himself, or in the LS-switch NLS 10-11 / D63 the company "Schupa" is used.
  • circuit breaker Miniature circuit breaker
  • the fixed contact consists of a hook-shaped curved contact pin, at whose, by the hook shape defined substantially straight section a Contact surface is formed for the movable contact.
  • the hook-shaped fixed contact Opposite the hook-shaped fixed contact is a Bottom plate or arc tray arranged, which is electrically connected to the movable contact.
  • This Arc runner is at a distance from that through the hook shape defined arc portion of the fixed contact arranged such that it is essentially straight from the Fixed contact extends away, reducing the distance between the fixed contact along the arc section and the Arc runner continuously increased, i. of the Arc gap between fixed contact and arc runner is conically widened.
  • the hook tip of the fixed contact closes Splitter stack, which at its top, i. at his top sheet a arc gap with the tip of the hook Are defined.
  • the underside of the laminated core, i. the lowest Splitter plate is at a predetermined distance from the floor panel engaged, which extends along the bottom floor panel extends parallel.
  • the gap between the individual sheets the laminated core or between the bottom plate and the Arc running plate open into a blow-out, the at a upstream section is formed as a labyrinth, the from a plurality of walls of an electrically not conductive material and a kind of flow resistance represents.
  • the labyrinth finally leads to one Downstream region of the blow-out to an outlet, the in the case of the circuit breaker as a through hole in Switch housing is formed.
  • Such a switching device is also disclosed in document DE 43 26 922.
  • an arc extinguishing device for electrical Devices to create, by means of a high reliability is reachable for the electrical device.
  • the arc extinguishing device for electrical appliances with spaced apart or spaced contacts an arc runner that with a the contacts is electrically connected, a splitter stack, the essentially between the arc runner and the another contact is arranged as well as one to the Splitter package adjoining exhaust duct.
  • the arc running plate is above the Splitter stack before, such that an end portion of Arc runner plate at least in an upstream Section of the blow-out channel protrudes.
  • the arc runner works in the Blow-out as a kind of heat shield, which heat within of the blow-out channel and thus the housing of the electrical device, preferably made of plastic is, protects against a meltdown.
  • the projecting into the exhaust duct section of the Arc run sheet forms a tail, which in the blow-out channel is integrated.
  • the purpose of this technical Measure is to metal particles, which in the ionized gas are "capture" and thus the Housing of the electrical device as well as electrical Components within the housing from damage too protect.
  • This "catching effect" of the tail can be increased, in this according to the advantageous development according to claim 3 is formed into a plate in which at least one Through opening or notch is formed.
  • the development according to claim 4 provides that the projecting into the blow-out section of the Arc runner is fixed to a parallel distance to maintain the laminated core.
  • the projecting into the blow-out section of the Arc runner is fixed to a parallel distance to maintain the laminated core.
  • Fig. 1 has an arc extinguishing device according to a preferred embodiment the invention, an arc tray 1, a laminated core 2 and a blow-out 3.
  • the arc runner 1 forms its one free end section a tail 4, which in the Blow-out channel 3 protrudes.
  • the arc extinguishing device according to the invention built into a circuit breaker, taking at this point It is expressly noted that such others electrical appliances different to the example illustrated LS-switch with the arc extinguishing device can be equipped according to the invention, in which between Contacts arcs may occur.
  • the LS switch shown as an example consists of two shell-like housing halves preferably of one Plastic material (only one half of the housing is shown in Figs. shown), which between them a number of switches pick up specific electrical elements.
  • MCB This genus are from the prior art, for example according to the publications mentioned at the beginning known, the hereby also to the subject of this application is made, so at this point in terms of construction and the function of these elements on the corresponding ones Publications can be referenced.
  • a generic circuit breaker has a stationary, i. fixed to the housing contact 5 (hereafter referred to as a fixed contact) and a movable, i. at the Housing preferably rotatably mounted contact (not closer ) Shown.
  • a fixed contact a movable contact i. at the Housing preferably rotatably mounted contact (not closer ) Shown.
  • the movable contact is impulsively from the fixed contact lifted and snaps independently in its release position.
  • the arc runner 1 is as well as from the prior Technique well known regarding an imaginary Connecting line between the fixed contact 5 and the movable Contact at an angle. That the arc runner 1 forms with respect to the fixed contact an arc gap S, the near a contact surface of the fixed contact 5 its lowest Has width and then moves away from the movable Contact continuous (not necessarily linear) expands. Following the fixed contact 5 in the area of Arc gap S with the largest width is the laminated core 2 arranged. This consists of a plurality of parallel spaced, held apart insulated sheet metal plates 8, causing gaps between the individual plates. The exact arrangement of the laminated core 2 is from the beginning described prior art also well known, so that will not be discussed at this point got to.
  • the arc runner 1 itself extends below the laminated core 2 with a predetermined parallel distance to a bottom sheet metal plate of the package 2 on. For this is the arc runner 1 near an edge of the lowest Metal plate approximately at the height of the fixed contact 5 in the blunt Angle (position 9) bent and under the laminated core 2 guided.
  • the baffles 10 are at both Housing halves formed such that they during assembly come together and each with a wall train together.
  • the baffles 10 of the labyrinth 11 are while in a section of the blow-out channel 3 along the Arc running plate 1 seen aligned so that a groove-shaped recess or notch 13 in the depth direction arises as the clamping receptacle for the arc runner. 1 is provided.
  • the arc runner 1 is above the downstream edge of the laminated core 2 at least in the upstream, formed to the labyrinth 11 area of Blow-out duct 3 extends and forms at its downstream End of the tail 4, which is received in the notch 13 and is fixed by the resulting clamping action.
  • This End piece 4 also forms a guide wall or a Stromleitblech as an integral part of Labyrinths 11. At this point it should be noted that the tail 4 also on the labyrinth 11 out in the Outlet duct 3 can be performed.
  • Figs. 3 to 6 are a number of possible designs of the tail 4 shown. Consequently, the tail 4 also as a plate (preferably rectangular) formed in the at least one through hole 14th and / or at least one notch 15 preferably on the downstream edge of the plate is excluded.
  • FIGS. 4 and 6 are against closed passage openings 14 in the end piece 4th provided, wherein the openings in Fig. 4 as parallel spaced longitudinal slots and in Fig. 6 as a perforated grid training holes are provided.
  • the housing is not necessarily must consist of two halves but also can be one-piece, the labyrinth by appropriate Wall inserts can be formed. It is not required that one of the contacts as a moving contact is trained. Rather, it may be that between Fixed contacts an arc is likely and therefore the arc extinguishing device according to the invention used becomes.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogen-Löscheinrichtung beispielsweise für Leitungsschutzschalter oder andere elektrische Geräte, bei denen Lichtbögen zwischen voneinander beabstandeten oder beabstandbaren Kontakten auftreten können.
Beispielsweise bei einem Leitungsschutzschalter entsteht im Fall eines Kurzschlüsse bedingten Auslösevorgangs oder eines manuellen Auslösens unter Last ggf. ein Lichtbogen zwischen zwei sich hierbei trennenden Kontakten, der zu deren Zerstörung oder Beschädigung führen könnte. Aus diesem Grund sieht der Stand der Technik eine gattungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung vor, wie sie beispielsweise bei einem Leitungsschutzschalter (nachfolgend LS-Schalter bezeichnet) der Anmelderin selbst, oder auch in dem LS-Schalter NLS 10-11/D63 der Firma "Schupa" verwendet wird.
Demzufolge ist ein Festkontakt sowie ein relativ hierzu bewegbarer, vorzugsweise drehbarer Kontakt vorgesehen, die jeweils mit einer Kabelklemme elektrisch verbunden sind. Vorzugsweise der Festkontakt besteht aus einem hakenförmig gebogenen Kontaktstift, an dessen, durch die Hakenform definierten im wesentlichen gerade verlaufenden Abschnitt eine Kontaktfläche für den bewegbaren Kontakt ausgebildet ist.
Gegenüberliegend zu dem hakenförmigen Festkontakt ist ein Bodenblech oder auch Lichtbogenlaufblech angeordnet, welches mit dem bewegbaren Kontakt elektrisch verbunden ist. Dieses Lichtbogenlaufblech ist im Abstand zu dem durch die Hakenform definierten Bogenabschnitt des Festkontakts derart angeordnet, dass es sich im wesentlichen gerade kontinuierlich vom Festkontakt weg erstreckt, wodurch sich der Abstand zwischen dem Festkontakt längs dessen Bogenabschnitt und dem Lichtbogenlaufblech kontinuierlich vergrößert, d.h. der Lichtbogenspalt zwischen Festkontakt und Lichtbogenlaufblech konisch verbreitert wird.
An der Hakenspitze des Festkontakts schließt sich ein Löschblechpaket an, welches an seiner Oberseite, d.h. an seinem obersten Löschblech einen Lichtbogenspalt mit der Hakenspitze definiert. Die Unterseite des Blechpakets, d.h. das unterste Löschblech wird mit einem vorbestimmten Abstand vom Bodenblech untergriffen, welches sich längs des untersten Bodenblechs parallel erstreckt. Die Spalte zwischen den einzelnen Blechen des Blechpakets bzw. zwischen dem untersten Blech und dem Lichtbogenlaufblech münden in einen Ausblaskanal, der an einem stromaufwärtigen Abschnitt als Labyrinth ausgebildet ist, das aus einer Mehrzahl von Wänden aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht und eine Art Strömungswiederstand darstellt. Das Labyrinth führt schließlich an einem stromabwärtigen Bereich des Ausblaskanals an einen Auslass, der im Falle des LS-Schalters als Durchgangsbohrung im Schaltergehäuse ausgebildet ist. Ein derartiges Schaltgerät ist auch im Dokument DE 43 26 922 offenbart.
Angesichts dieses Stands der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Lichtbogen-Löscheinrichtung für elektrische Geräte zu schaffen, mittels der eine hohe Funktionssicherheit für das elektrische Gerät erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Lichtbogen-Löscheinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demzufolge hat die erfindungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung für elektrische Geräte mit voneinander beabstandeten oder beabstandbaren Kontakten ein Lichtbogenlaufblech, das mit einem der Kontakte elektrisch verbunden ist, ein Löschblechpaket, das im wesentlichen zwischen dem Lichtbogenlaufblech und dem anderen Kontakt angeordnet ist sowie einen an das Löschblechpaket sich anschließenden Ausblaskanal. Erfindungsgemäß steht das Lichtbogenlaufblech über das Löschblechpaket vor, derart, das ein Endabschnitt des Lichtbogenlaufblechs zumindest in einen stromaufwärtigen Abschnitt des Ausblaskanals ragt.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass ionisiertes Gas, welches beim Löschen von Lichtbögen mittels der Lichtbogen-Löscheinrichtung entsteht und in den Ausblaskanal einströmt, zusätzlich gekühlt wird, wodurch Hitzespannungen in den einzelnen Teilabschnitten der Lichtbogen-Löscheinrichtung und/oder dem Gehäuse des elektrischen Geräts reduziert werden. Hierdurch steigt die Funktionssicherheit für das elektrische Gerät. Darüber hinaus funktioniert das Lichtbogenlaufblech im Ausblaskanal als eine Art Hitzeschild, welches Hitze innerhalb des Ausblaskanals reflektiert und damit das Gehäuse des elektrischen Geräts, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, vor einem Anschmelzen schützt.
Gemäß dem Anspruch 2 ist es vorgesehen, dass der in den Abblaskanal ragende Abschnitt des Lichtbogenlaufblechs ein Endstück bildet, das in den Ausblaskanal integriert ist. Der Zweck dieser technischen Maßnahme besteht darin, Metallpartikel, welche in dem ionisierten Gas enthalten sind "einzufangen" und somit das Gehäuse des elektrischen Geräts wie auch elektrische Bauelemente innerhalb des Gehäuses vor Beschädigung zu schützen.
Diese "Einfangwirkung" des Endstücks lässt sich steigern, in dem dieses gemäß der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 3 zu einer Platte geformt ist, in der zumindest eine Durchgangsöffnung oder Einkerbung ausgebildet ist.
Schließlich sieht die Weiterbildung nach Anspruch 4 vor, dass der in den Ausblaskanal ragende Abschnitt des Lichtbogenlaufblechs fixiert ist, um einen Parallelabstand zu dem Blechpaket beizubehalten. Auf diese Weise können durch die feste Positionierung des Lichtbogenlaufblechs insbesondere in seinem Endstückbereich Kräfte, die beispielsweise bei Kurzschluss infolge schneller Hitzeänderungen durch Spannungen im Material entstehen, abgefangen und damit die Abstände zwischen dem Lichtbogenlaufblech und dem Blechpaket bzw. dem gegenüberliegenden Kontakt aufrechterhalten werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
  • Fig. 1 die Explosionsdarstellung einer Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Falle des Einbaus in einen LS-Schalter
  • Fig. 2 die Perspektivenansicht der Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß Fig. 1 im eingebauten Zustand,
  • Fig. 3 bis 6 alternative Ausgestaltungen eines Lichtbogenlaufblechs in dessen Endstückbereich und
  • Fig. 7 die Draufsicht der Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß Fig. 1 im eingebauten Zustand.
    • Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, hat eine Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Lichtbogenlaufblech 1, ein Blechpaket 2 sowie einen Ausblaskanal 3. Das Lichtbogenlaufblech 1 bildet an seinem einen freien Endabschnitt ein Endstück 4, welches in den Ausblaskanal 3 ragt.
    Vorliegend ist die erfindungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung in einen LS-Schalter eingebaut, wobei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass auch solche andere elektrische Geräte unterschiedlich zu dem beispielhaft dargestellten LS-Schalter mit der Lichtbogen-Löscheinrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet sein können, bei denen zwischen Kontakten Lichtbögen auftreten können.
    Der beispielhaft dargestellte LS-Schalter besteht aus zwei schalenartigen Gehäusehälften vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial (nur eine Gehäusehälfte ist in den Fig. dargestellt), die zwischen sich eine Anzahl von Schalter spezifischen elektrischen Elementen aufnehmen. LS-Schalter dieser Gattung sind aus dem Stand der Technik beispielsweise gemäß der eingangs genannten Veröffentlichen hinlänglich bekannt, der hiermit auch zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht wird, so dass an dieser Stelle bezüglich des Aufbaus und der Funktion dieser Elemente auf die entsprechenden Veröffentlichungen verwiesen werden kann.
    Grundsätzlich hat ein gattungsgemäßer LS-Schalter einen ortsfesten, d.h. am Gehäuse fixierten Kontakt 5 (nachfolgend als Festkontakt bezeichnet) sowie einen bewegbaren, d.h. am Gehäuse vorzugsweise drehbar gelagerten Kontakt (nicht näher dargestellt). Bei Kurzschluss oder auf eine entsprechende manuelle Betätigung des LS-Schalters hin wird dieser ausgelöst, d.h. der bewegbare Kontakt wird impulsartig vom Festkontakt abgehoben und schnappt selbständig in seine Auslösestellung.
    Es ist bekannt, dass bei der Trennbewegung des bewegbaren Kontakts vom Festkontakt 5, aber auch während der entgegengesetzten Annäherungsbewegung ggf. ein Lichtbogen zwischen den beiden Kontakten auftritt. Aus diesem Grund ist vorzugsweise der bewegbare Kontakt über ein Kabel mit dem Lichtbogenlaufblech 1 elektrisch verbunden, welches aus einem dünnen Blechstreifen vorzugsweise aus Kupfer ausgebildet ist.
    Die bevorzugte Relativlage des Lichtbogenlaufblechs 1 bezüglich des Festkontakts 5 wird nachstehend beschrieben.
    Das Lichtbogenlaufblech 1 ist wie auch aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt bezüglich einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem Festkontakt 5 und dem bewegbaren Kontakt schräg ausgerichtet. D.h. das Lichtbogenlaufblech 1 bildet bezüglich des Festkontakts einen Lichtbogenspalt S, der nahe einer Kontaktfläche des Festkontakts 5 seine geringste Breite hat und der sich dann in Richtung weg vom bewegbaren Kontakt kontinuierlich (nicht notwendigerweise linear) aufweitet. Im Anschluss an den Festkontakt 5 im Bereich des Lichtbogenspalts S mit der größten Breite ist das Blechpaket 2 angeordnet. Dieses besteht aus einer Mehrzahl von parallel beabstandeten, voneinander isoliert gehaltenen Blechplatten 8, wodurch zwischen den einzelnen Platten Spalte entstehen. Die genaue Anordnung des Blechpakets 2 ist aus dem eingangs beschriebenen Stand der Technik ebenfalls hinlänglich bekannt, so dass an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen werden muß. Das Lichtbogenlaufblech 1 selbst erstreckt sich unterhalb des Blechpakets 2 mit einem vorbestimmten Parallelabstand zu einer untersten Blechplatte des Pakets 2 weiter. Hierfür ist das Lichtbogenlaufblech 1 nahe einem Rand der untersten Blechplatte in etwa auf Höhe des Festkontakts 5 im stumpfen Winkel (Position 9) abgebogen und unter das Blechpaket 2 geführt.
    Im Anschluss an das Blechpaket 2 auf dessen zum Festkontakt 5 stromabwärtigen Seite ist der Ausblaskanal 3 in dem Gehäuse ausgebildet. Hierfür sind in dem Gehäuse des elektrischen Geräts im stromaufwärtigen Bereich des Ausblaskanals 3 angrenzend an das Blechpaket 2 eine Anzahl von in Tiefenrichtung des Blechpakets (d.h. längs der Spaltmündungen) sich erstreckender Leitwände 10 vorzugsweise einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet, die so zueinander ausgerichtet sind, dass eine Art Labyrinth 11 entsteht, welches einen Strömungswiderstand darstellt. Dieses Labyrinth 11 führt schließlich im stromabwärtigen Bereich des Ausblaskanals 3 zu einer Auslassöffnung 12, die in der Gehäusewand ausgeformt ist.
    Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Leitwände 10 an beiden Gehäusehälften ausgebildet, derart, dass sie beim Zusammenbau aufeinander zu liegen kommen und dabei jeweils eine Wand gemeinsam ausbilden. Die Leitwände 10 des Labyrinths 11 sind dabei in einem Abschnitt des Ausblaskanals 3 längs des Lichtbogenlaufblechs 1 gesehen, so ausgerichtet, dass eine nutenförmige Ausnehmung oder Kerbe 13 in Tiefenrichtung entsteht, die als Klemmaufnahme für das Lichtbogenlaufblech 1 vorgesehen ist. Das Lichtbogenlaufblech 1 ist über den stromabwärtigen Rand des Blechpakets 2 hinaus zumindest in den stromaufwärtigen, zum Labyrinth 11 ausgebildeten Bereich des Ausblaskanals 3 verlängert und bildet an seinem stromabwärtigen Ende das Endstück 4, welches in der Kerbe 13 aufgenommen und durch die hierbei entstehende Klemmwirkung fixiert wird. Dieses Endstück 4 bildet dabei ebenfalls eine Leitwand bzw. ein Stromleitblech als integrierter Bestandteil des Labyrinths 11. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das Endstück 4 auch über das Labyrinth 11 hinaus in den Ausblaskanal 3 geführt sein kann.
    In den Fig. 3 bis 6 sind eine Anzahl von möglichen Gestaltungen des Endstücks 4 dargestellt. Demzufolge ist das Endstück 4 ebenfalls als eine Platte (vorzugsweise rechteckig) ausgebildet, in der zumindest eine Durchgangsöffnung 14 und/oder zumindest eine Einkerbung 15 vorzugsweise am stromabwärtigen Rand der Platte ausgenommen ist. Gemäß der Fig. 3 und 5 ist das plattenförmige Endstück 4 mit einer oder zwei Kerben 15 am hintersten (stromabwärtigen) Plattenrand versehen, wodurch sich in der Draufsicht eine zwei- bzw. dreizinkige Gabelform ergibt. Gemäß der Fig. 4 und 6 sind dagegen geschlossene Durchgangsöffnungen 14 in dem Endstück 4 vorgesehen, wobei die Öffnungen in Fig. 4 als parallel beabstandete Längsschlitze und in Fig. 6 als ein Lochgitter ausbildende Bohrungen vorgesehen sind.
    Zur Wirkungsweise insbesondere des Lichtbogenlaufblechs lässt sich folgendes ausführen:
    Im Fall eines Lichtbogens zwischen dem Festkontakt 5 und dem bewegbaren Kontakt wird dieser bei seiner Entstehung längs der Lichtbogenlaufblechs 1 abgeleitet und wandert den Lichtbogenspalt S bis zum Blechpaket 2 stromabwärts. Dort wird er in eine Vielzahl von Teillichtbögen zergliedert und schließlich in den Ausblaskanal 3 ausgeblasen. Die Leitwände 10 im oberen Abschnitt des Ausblaskanals 3 bilden dabei ein Strömungshindernis, um die Strömungsgeschwindigkeit des ionisierten heißen Gases im Ausblaskanal 3 abzubremsen.
    Durch ein Verlängern des Lichtbogenlaufblechs 1, derart, dass zumindest sein Endstück 4 zumindest in den Labyrinthbereich 11, d.h. den unmittelbar an das Blechpaket 2 angrenzenden Abschnitt des Ausblaskanals 3 ragt, findet eine gegenüber dem Stand der Technik bessere Kühlung des in den Ausblaskanal 3 eingeleiteten ionisierten Gases statt, wobei gleichzeitig Metallpartikel im ionisierten Gas aufgefangen werden. Diese Wirkung wird durch die besondere Formgebung des Endstücks 4 gemäß der Fig. 3 bis 6 begünstigt.
    Durch die gemäß der Fig. 3 bis 6 verbreiterte Abmessung des Endstücks 4 des Lichbogenlaufblechs 1 sowie durch dessen Geometrie lässt sich das Endstück 4 in den beiden, bei der Montage der Gehäusehälften sich gegenüberliegenden Kerben 13 einklemmen und fixieren. Hierdurch werden die Fixierungsflächen außerhalb des Hitzebereichs des Lichtbogens verlegt, sodass das Endstück 4 sicher fixiert bleibt. Ferner bewirkt das Endstück 4 eine Art Hitzeschild für das Gehäuse, welches beispielsweise bei LS-Schaltern aus einem Thermoplastkunststoff gefertigt ist. Die Fixierung des Endstücks 4 im ,Gehäuse (in den gehäuseseitigen Kerben 13) bewirkt ferner, dass Kräfte, die bei Kurzschluss durch Spannungen des Materials (verursacht durch schnelle Hitzeänderungen) in das Lichtbogenlaufblech 1 einwirken, vom Gehäuse abgefangen werden. Durch dieses Abfangen der Kräfte bleibt der Parallelabstand zwischen dem Blechpaket 2 und dem Lichtbogenlaufblech 1 weitgehend aufrechterhalten, so dass die Spannungsfestigkeit des LS-Schalters gewährleistet wird.
    Abschließend sei darauf hingewiesen, dass das Gehäuse nicht notwendigerweise aus zwei Hälften bestehen muss sondern auch einteilig sein kann, wobei das Labyrinth durch entsprechende Wandeinsätze ausgebildet werden kann. Auch ist es nicht erforderlich, dass einer der Kontakte als beweglicher Kontakt ausgebildet ist. Vielmehr kann es auch so sein, das zwischen fixierten Kontakten ein Lichtbogen wahrscheinlich ist und daher die erfindungsgemäße Lichtbogen-Löscheinrichtung eingesetzt wird.

    Claims (7)

    1. Elektrisches Schaltgerät mit Lichtbogen-Löscheinrichtung, das folgende Elemente hat:
      voneinander beabstandete oder beabstandbare Kontakte, von denen ein Kontakt mit einem Lichtbogenlaufblech (1) elektrisch verbunden ist, sowie
      ein Löschblechpaket (2), das zwischen dem Lichtbogenlaufblech (1) und dem anderen Kontakt angeordnet ist und in einen Ausblaskanal (3) mündet, wobei
      das Lichtbogenlaufblech (1) über das Löschblechpaket (2) vorsteht, um mit seinem Endstück (4) zumindest in einen stromaufwärtigen Abschnitt des Ausblaskanals (3) zu ragen,
         dadurch gekennzeichnet, dass
      der stromaufwärtige Abschnitt des Ausblaskanals (3) als ein Labyrinth (11) ausgebildet ist, bei dem zumindest eine Labyrinthwand vom Endstück (4) des Lichtbogenlaufblechs (1) ausgebildet wird, wobei das Endstück (4) des Lichtbogenlaufblechs (1) ein mit den Abgasen des Schaltgeräts in Kontakt stehendes Stromleitblech als integrierter Bestandteil des Labyrinths (11) darstellt.
    2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Endstück (4) in den Ausblaskanal (3) integriert ist.
    3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Endstück (4) eine Platte mit zumindest einer Durchgangsöffnung (14) oder Einkerbung (15) ist.
    4. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
      der in den Ausblaskanal (3) ragende Abschnitt des Lichtbogenlaufblechs (1) fixiert ist, um einen Parallelabstand zu dem Blechpaket (2) beizubehalten.
    5. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Fixierung an einem Gehäuse des elektrischen Geräts erfolgt.
    6. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Gehäuse an seiner Innenseite einen Klemmspalt (13) ausbildet, in welchen der in den Ausblaskanal (3) ragende Abschnitt des Laufblechs (1) vorzugsweise das Endstück (4) bei seiner Montage einsetzbar ist.
    7. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Gehäuse aus zwei Gehäuseschalen besteht, welche jeweils einen Klemmspalt (13) ausbilden und somit den in den Ausblaskanal (3) ragenden Abschnitt von zwei Seiten fixieren und damit den Parallelabstand zum Blechpaket (2) festlegen.
    EP01123056A 2000-09-28 2001-09-26 Lichtbogen-Löscheinrichtung Expired - Lifetime EP1202304B1 (de)

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    Publications (3)

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    EP1202304A2 EP1202304A2 (de) 2002-05-02
    EP1202304A3 EP1202304A3 (de) 2002-10-02
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