DE1121160B

DE1121160B - Lichtbogenkammer mit Isolierstoffwaenden fuer Niederspannungsschaltgeraete

Info

Publication number: DE1121160B
Application number: DES42137A
Authority: DE
Inventors: Franz Haeublein; Dipl-Ing Walter Patzelt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-12-30
Filing date: 1954-12-30
Publication date: 1962-01-04

Description

Lichtbogenkammer mit Isolierstoffwänden für Niederspannungsschaltgeräte Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogenkammer mit Isolierstoffwänden für Niederspannungsschaltgeräte mit einem Löschraum, der mindestens in einer Begrenzungswand Öffnungen aufweist.
Die Technik der Niederspannungsschaltgeräte geht dahin, daß die Lichtbogenkammer gerade noch so groß gehalten werden soll, als unbedingt für die Abschaltung des größten zu beherrschenden Stromes notwendig ist. Insbesondere beim Abschalten von Wechselströmen ist man dazu übergegangen, die Lichtbogenkammer verhältnismäßig klein zu bauen, da der Wechselstromlichtbogen beim Nulldurchgang sowieso erlischt und Vorkehrungen, die getroffen werden müssen, um ein Wiederzünden des Lichtbogens nach dem Nulldurchgang zu verhindern, nicht ausschließlich von der Größe der Kammer abhängig sind.
Wird jedoch die Kammer sehr klein gebaut, dann tritt mitunter aus dieser Lichtbogenkammer Schaltfeuer nach außen, was mit Rücksicht auf ein möglichst kleines Einbaugehäuse und in den Fällen, in denen der Betätigungsgriff verhältnismäßig nahe an der Lichtbogenkammer angeordnet ist, als nachteilig und störend empfunden wird. Beim Schalten von Leistung werden die Schaltstücke meist so stark erhitzt, daß ein mehr oder weniger großer Anteil an Schaltmaterial verdampft und mit den Schaltgasen aus den Schaltkammern ausgeblasen wird. Diese glühenden Gase können bei ungünstiger Ausblasrichtung oder bei Reflexion der Schaltgase an Gehäusewänden den Bedienenden nicht unerheblich belästigen, zum Teil sogar gefährden. Daneben ist zu berücksichtigen, daß die ausgeblasenen Metalldämpfe außerhalb des Schaltgerätes als Metall- oder Metalloxydniederschläge ablagern, die bei Verwendung von Silber und bestimmten Silberlegierungen leitend sind. Insbesondere bei engem Einbau in Gehäusen und in Anlagen mit einer großen Anzahl von Schaltgeräten kann es zu leitenden Ablagerungen kommen, die zu Überschlägen und letztlich auch zur Bildung von Kriechspuren an verkohlten Isolationsteilen Anlaß geben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtbogenkammer aufzubauen, bei der trotz kleinstmöglicher Ausmaße eine Gefährdung des Bedienenden ebenso sicher vermieden ist, wie das Ausblasen von stark mit Metalldampf angereicherten Schaltgasen.
Für die Lösung dieser gestellten Aufgabe sind vorbekannte einstufige Schaltkammern mit eingesetzten Isolierkeilen zur Lichtbogenlöschung auch dann nicht geeignet, wenn dieser Keilkammer eine düsenartige Verengung in Richtung der Gasaustrittsöffnungen nachgeschaltet ist, denn bei diesen einstufigen Kammern werden die Metalldämpfe mit den Schaltgasen nahezu vollständig ausgeblasen. Andere bekannte mehrstufige Lichtbogenkammern, also Löschkammern, bei denen mehrere Löscheinrichtungen hintereinander geschaltet sind, sind nicht nur wegen ihres Aufwandes und ihrer Größe für Niederspannungsschaltgeräte nicht geeignet. So ist bei diesen Kammern trotz der mehrstufigen Löscheinrichtungen keine Gewähr gegeben, daß sich die Metalldämpfe innerhalb der Löschkammern entsprechend abkühlen und damit auch ablagern, denn die verschiedenen Stufen werden beim Löschvorgang und damit in bezug auf den Lichtbogen so eingeschaltet, daß der Lichtbogen in jeder dieser Kammerteile brennt.
Die beschriebene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Löschraum ein vorzugsweise kleinerer, aus Isolierstoffwänden gebildeter Raum nachgeschaltet ist, der nach dem Außenraum, jedoch dem Handantrieb abgewandt gerichtete Öffnungen hat, und daß die Öffnungen beider Räume in gegeneinander vorzugsweise rechtwinklig geneigten Ebenen liegen.
Dadurch wird erreicht, daß die Gase auch bei Schaltung sehr großer Ströme so weit abgekühlt sind, daß praktisch keine Schaltfeuer und damit auch keine wesentlichen Metalldämpfe mehr in den Außenraum dringen können. Gleichzeitig wird durch die Umlenkung der Gase erreicht, daß auch ein Heißluftstrom, der den Bedienenden treffen könnte, von diesem abgelenkt wird. Einzelheiten einer Lichtbogenkammer nach der Erfindung, sowie deren Vorteile werden an Hand der Zeichnung näher erläutert: Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Lichtbogenkammer im Schnitt, wobei die Schaltkontakte lediglich angedeutet sind. Die Lichtbogenkammer selbst ist beispielsweise aus Keramik aufgebaut. Die den Kontakten gegenüberliegende Begrenzungswand 1 des eigentlichen, mit bekannten Löscheinrichtungen ausgestatteten Löschraumes 8 ist mit Öffnungen 2 versehen, die in dem aus den Wänden 1, 3 und 4 bestehenden zusätzlichen Raum 9 münden. Dieser zweite Raum 9 ist in seinem Schnitt, wie dargestellt, dreieckig, d. h. die Begrenzungswand 3 verläuft im spitzen Winkel zu der die Öffnungen 2 aufweisenden Zwischenwand 1. Der zusätzliche Raum 9 hat Öffnungen 5 zum Außenraum. Tritt zwischen den Schaltkontakten 6 und 7 ein sehr starker Lichtbogen auf, dann kann allenfalls Schaltfeuer aus dem eigentlichen Löschraum 8 in den nachgeschalteten Raum 9 gelangen. Mit Sicherheit wird aber vermieden, daß dieses Schaltfeuer nach außen dringt. Sollbeispielsweise die Lichtbogenkammer nach der Erfindung bei einem Motorschutzschalter, bei dem der Handgriff aus konstruktiven Gründen, wie in Fig. 2 angedeutet, vielfach sehr nahe an der Kontaktanordnung angeordnet ist, vorgesehen werden, dann ist im Bereich des Handgriffes jede Beeinträchtigung durch Schaltfeuer vermieden.
Durch die Anordnung des zusätzlichen Raumes 9 wird eine Lichtbogenkammer nur unwesentlich vergrößert. Wollte man hingegen eine einstufige Lichtbogenkammer schaffen, bei der kein Schaltfeuer nach außen dringen kann, auch wenn sehr große Ströme abgeschaltet werden, dann würde diese Kammer wesentlich größer werden als die dargestellte Lichtbogenkammer mit dem nachgeschalteten Raum 9.
Aus Anschaulichkeitsgründen ist in der Zeichnung eine Lichtbogenkammer ohne irgendwelche Zwischenteile dargestellt. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei Kammern angewendet werden, die mit Keilen, Deionblechen oder ähnlichen Löschhilfsmitteln ausgerüstet sind. Auch die Form des zusätzlichen Löschraumes kann verschiedentlich gewandelt werden. Über die Größe der Öffnungen 5 bzw. 2 ist zu sagen, daß die Öffnungen 5 im allgemeinen größer gehalten werden können als die Öffnungen 2.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Lichtbogenkammer mit Isolierstoffwänden für Niederspannungsschaltgeräte mit einem Löschraum, der mindestens in einer Begrenzungswand Öffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Löschraum (8) ein vorzugsweise kleinerer, aus Isolierstoffwänden (1, 3, 4) gebildeter Raum (9) nachgeschaltet ist, der nach dem Außenraum, jedoch dem Handantrieb abgewandt gerichtete Öffnungen (5) hat, und daß die Öffnungen (2 bzw. 5) beider Räume in gegeneinander vorzugsweise rechtwinklig geneigten Ebenen liegen.
2. Lichtbogenkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Öffnungen (2) der Löschraumwand (1) gegenüberliegende Wand (3) des zweiten Raumes (9) im spitzen Winkel zu der die Eintrittsöffnungen (2) für die Schaltgase tragenden Löschraumwand (1) angeordnet ist.
3. Lichtbogenkammer nach Anspruch 1 und 2 zur Anwendung bei Schaltern mit mehreren, vorzugsweise drei Schaltstellen nebeneinander, dadurch gekennzeichnet, daß auch die nachgeschalteten Räume (9) gegeneinander abgetrennt sind, jedoch zusammen mit den Löschräumen (8) eine bauliche Einheit bilden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 288 308, 760 936, 874 811; französische Patentschrift Nr. 666 707; britische Patentschriften Nr. 687 886, 553 043.