EP0164632B1

EP0164632B1 - Lichtbogenlöscheinrichtung

Info

Publication number: EP0164632B1
Application number: EP85106486A
Authority: EP
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Greefe; Richard Dipl.-Ing. Kommert; Rudolf Sellner; Erwin Ing. Muders (Grad.)
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ASEA BROWN BOVERI AKTIENGESELLSCHAFT
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1985-05-25
Publication date: 1991-07-17
Anticipated expiration: 2005-05-25
Also published as: EP0164632A3; DE3583459D1; NZ212409A; EP0164632A2; DE3421876A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Lichtbogenlöscheinrichtungen besitzten ein Lichtbogenlöschblechpaket, das von einer Umhüllung umgeben ist, die im Normalfall die beiden an den äußeren Enden des Lichtbogenlöschblechpaketes liegenden Löschbleche und die hinteren Kanten der Löschbleche überdeckt, wobei in der die hinteren Kanten überdeckenden Abschlußwand der Umhüllung Ausnehmungen vorgesehen sind, die den Lichtbogengasen einen Austritt aus dem Löschblechstapel gestatten.
Mit diesen Umhüllungen wird im wesentlichen eine Wiederzündung des Lichtbogens an den Seiten bzw. an der hinteren Seite des Lichtbogenlöschblechpaketes verhindert. Bei der Ausführung nach der DE-OS 30 42 168.2 sind zusätzlich die oberen und unteren Abdeckplatten, also diejenigen Platten, die auf den oberen und unteren Löschblechen aufliegen, mit einer Ausnehmung versehen, damit der Lichtbogen nicht nach vorne hin zur Kontaktstelle wandern und im vorderen Bereich des Lichtbogenlöschblechpaketes wieder gezündet werden kann. Einen Einfluß auf ein beschleunigtes Einlaufen des Lichtbogens in das Lichtbogenlöschblechpaket haben diese bekannten Umhüllungen an sich nicht.
Aus der FR-A 2 269 191 ist eine Lichtbogenlöscheinrichtung bekannt geworden, bei der zwischen zwei Lichtbogenleitschienen mehrere Lichtbogenlöschbleche angeordnet sind, die mittels einer die Seitenebenen und die Rückebene überdeckenden Umhüllung umgeben sind. Das dadurch gebildete Lichtbogenlöschblechpaket ist einerseits zwischen der das feste Kontaktstück tragende, einer Gehäusewandung benachbarten Lichtbogenleitschiene und einer anderen, gegenüberliegenden Gehäusewandung festgehalten, und im lichtbogenabseitigen Bereich besitzt die Umhüllung eine geringfügige Verkleinerung in der Höhe, in Richtung des Löschblechstapels gemessen.
Das Weglaufen des Lichtbogens von den Kontaktstellen und die Ausbildung einer höheren Lichtbogenspannung wird im wesentlichen bewirkt durch die Zuordnung des beweglichen Kontaktstückes zum festen Kontaktstück und eine dadurch gebildte U-förmige Blasschleife zum Lichtbogenlöschblechpaket, wobei abgasseitig ein Auspuffraum oder Verwirbelungsraum vorgesehen ist, in den das Lichtbogenlöschgas abgeblasen wird. Die Ausbildung der Umhüllung bewirkt hierbei keine Verbesserung des Weglaufens des Lichtbogens von den Kontaktstellen und der Ausbildung einer höheren Lichtbogenspannung.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dieser aus der FR-A 2 269 191 bekannten Lichtbogenlöschanordnung das Weglaufen des Lichtbogens von den Kontaktstellen und die Ausbildung einer höheren Lichtbogenspannung möglichst zu verbessern und zu beschleunigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des einzigen Patentanspruches.
Aufgrund der Aussparungen im hinteren Bereich, d. h. also aufgrund der verringerten Höhe der Umhüllung, die aus lichtbogenfestem Material, vorzugsweise aus Fiberpapier, besteht, im hinteren Bereich des Löschblechstapels wird die Einlaufgeschwindigkeit der Lichtbogenfußpunkte auf die Leitschienen deutlich meßbar erhöht, da aufgrund der dadurch vergrößerten Abluftöffnungen zwischen erstem bzw. letztem Blech und Leitschienen hier ein schnellerer Druckabbau möglich ist. Dadurch werden die Lichtbogenfußpunkte auf den Leitschienen stark beschleunigt, was insgesamt zu einem schnelleren Lichtbogeneinlauf führt. Dies hat zur Folge, daß der Aufbau einer strombegrenzenden Spannung schneller erfolgt als mit den bekannten Umhüllungen, wodurch die Strombegrenzungswirkung des Schaltgerätes verbessert wird.
Besonders vorteilhaft kann diese Umhüllung bei Lichtbogenlöschblechpaketen verwendet werden, die in Leitungsschutzschaltern eingesetzt sind. Die Umhüllung kann dabei zusätzliche Lichtbogenlöschbleche auf Abstand zu halten, so daß die Umhüllung zwei Funktionen gleichzeitig ausübt.
Die Verkürzung der Leitschienen dient im wesentlichen dazu, ein Kurzschließen des Lichtbogens hinter der Kammer zu verhindern und zum anderen die Abluftöffnung zu vergrößern, so daß thermische Aufstauwirkungen, die den Lichtbogen nach vorne in Richtung Kontaktstelle treiben, vermieden werden.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen weitere vorteilhafte Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:

Figur 1: eine Seitenansicht auf eine Lichtbogenlöschkammer,
Figur 2: eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie II-II der Figur 1 und
Figur 3: eine Ansicht gemäß Pfeilrichtung A der Figur 1.

Ein normaler, handelsüblicher elektrischer Leitungsschutzschalter besitzt eine aus einem bewegbaren Kontaktstück 10 und einem Festkontaktstück 11 gebildete Kontaktstelle 12, zwischen der im Ausschaltvorgang ein Lichtbogen 13 gezogen wird. Das bewegliche Kontaktstück 10 ist an einem Kontakthebel 14 befestigt (hier angeformt), der von einem Schaltschloß aufgrund eines Kurzschluß-oder Überlaststromfalles betätigt wird. Der Überlaststromauslöser kann dabei ein Thermobimetall und der Kurzschlußstromauslöser ein elektromagnetischer Auslöser sein.
Das Festkontaktstück 11 ist an einer Lichtbogenleitschiene 15 befestigt, der gegenüberliegend eine weitere Lichtbogenleitschiene 16 angeordnet ist, zwischen denen ein Lichtbogenlöschblechpaket 17 angeordnet ist. Der bei einer Schalthandlung entstehende Lichtbogen 13 wird aufgrund eines elektromagnetischen Blasfeldes, das bspw. aus der Zuordnung des beweglichen Kontakthebels 14 mit dem Kontaktstück 10 zu dem Festkontaktstück 11 mit der Lichtbogenleitschiene 15 gebildet ist, aufgeweitet und in das Lichtbogenlöschblechpaket 17 hineingetrieben, wo er gelöscht wird. Das Lichtbogenlöschblechpaket besteht aus mehreren übereinanderliegenden Lichtbogenlöschblechen 18, die in üblicher Weise ausgebildet sind; diese Ausgestaltung ist für die Erfindung nicht von Bedeutung.
Die Lichtbogenlöschbleche 18 des Lichtbgenlöschblechpaketes 17 sind mittels einer Umhüllung 19 auf Abstand gehalten. Zu diesem Zwecke sind an den Lichtbogenlöschblechen 18 beidseitig je zwei vorstehende Nasen bzw. Nocken 20 und 21 bzw. 22 und 23 angeformt, die in Öffnungen 24 bzw. 25 an den Seitenwandungen 19' der Umhüllung 19 hineingedrückt sind bzw. umgekehrt die Öffnungen 24 bzw. 25 sind über die Nasen 20, 21, 22 und 23 gedrückt, dergestalt, daß die Nasen die Seitenwandungen 19' der Umhüllung 19 durchgreifen.
Die außeren Flachen der außeren Lichtbogenlöschbleche befinden sich in einem Abstand B voneinander entfernt. Man erkennt aus der Fig. 3, daß die beiden Seitenwandun gen in einem Teilbereich C das Lichtbogenlöschblechpaket überragen und zwar sowohl nach oben als auch nach unten (durch C_o und C_u in Fig. 3 angedeutet). Die Umhüllung und hierbei insbesondere die Seitenwandungen 19' besitzen nach hinten zu, also in Abgasrichtung, einen Teilbereich D, dessen Höhe H dem Abstand B der beiden außenliegenden Flachen des Lichtbogenlöschblechpaketes 17 entspricht. Der Ubergang zwischen dem Teilbereich C und dem Teilbereich D erfolgt über einen Ubergangsradius 27 im oberen Teil und 28 im unteren Teil.
Nach hinten sind die beiden Seitenwandungen 19' mittels einer Verbindungsplatte 30 (Rück- bzw. Abschlußwandung) verbunden, wodurch eine angenahert U-förmige Umhüllung gebildet wird, von denen die beiden Schenkel die Seitenwandungen 19' und der Steg die Rückwand 30 bildet. Diese Umhüllung dient nicht nur zur Verhinderung von Rückzündungen auf den Seiten bzw. der hinteren Seite des Lichtbogenlöschblechpaketes 17, vielmehr dienen die Seitenwandungen 19' gleichzeitig auch zur Abstandshalterung der Lichtbogenlöschbleche gegeneinander. An der hinteren Abschlußwand 30 sind Abgasöffnungen 31 angebracht, die in allgemein üblicher Ausführung ausgebildet sind.
Man erkennt aus der Figur 1, daß die Lichtbogenleitschiene 15 unmittelbar an einer Gehäusewandung 32 anliegt. Die Gehausewandung 32 besitzt in diesem Bereich eine Vertiefung 33, in die die Lichtbogenleitschiene 15 eingesetzt ist. Im hinteren Bereich besitzt das Gehäuse ferner noch einen Vorsprung 34, der einen Teil der Lichtbogenleitschiene 15, die in der Figur 2 zu sehen ist, überdeckt, wodurch die Lichtbogenleitschiene am Gehause 32 fixiert wird. Am hinteren Ende erhalt die an sich bekannte Umhüllung Aussparungen, die durch die Ubergange 27 und 28 gebildet sind; im Bereich der beiden Leitschienen 15 und 16 im oberen und im unteren Bereich und im vorderen Bereich überragt die Umhüllung 19 mit ihren Seitenwandungen 19' oben und unten das Lichtbogenlöschblechpaket 17.
Untersuchungen haben gezeigt, daß derartige Aussparungen die Laufgeschwindigkeit der Lichtbogenfußpunkte auf den Leitschienen deutlich meßbar verbessern.
Wie in Figur 1 deutlich ersichtlich, ist außerdem die Aussparung bei 28 insoweit günstig, als die Aussparung bei 28 Platz laßt, daß ein Vorsprung 34 im Gehauseteil 32 vorgesehen werden kann (siehe Figur), die die untere Leitschiene fixiert. Um einerseits die Abluftöffnungen zu vergrößern, andererseits ein Kurzschließen des Lichtbogens hinter dem Lichtbogenlöschblech zu verhindern, enden die beiden Leitschienen vor der hinteren Kante des Lichtbogenlöschblechpaketes, wobei die Leitschiene 16 in dem Stufenbereich bei 27 und die Leitschiene 15 ein geringes Stück vor der hinteren Kante des Lichtbogenlöschblechpaketes endet.

Claims

Lichtbogenlöscheinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, mit einer Kontaktstelle (12), an der beim Ausschaltvorgang bei deren Öffnen ein Lichtbogen (13) gezogen wird, mit einem zwischen zwei Lichtbogenleitschienen (15, 16) befindlichen Lichtbogenlöschblechpaket (17), in das der Lichtbogen entlang der Leitschienen einläuft und darin gelöscht wird, und mit einer Umhüllung (19) für das Löschblechpaket, die die beiden quer zu den Löschblechen verlaufenden Seiten des Lichtbogenlöschblechpaketes mit Seitenwandungen (19') und die hintere Seite des Lichtbogenlöschblechpaketes mit einer Abschlußwandung (30) abdeckt, wobei die Seitenwandungen (19') in einem zur Kontaktstelle (12) hin liegenden Teilbereich (C) das Löschblechpaket (17) überragen und in einem hinteren Bereich (D) zusammen mit der Abschlußwandung annähernd die Höhe des Löschblechpaketes aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Übergangs zwischen dem Teilbereich (C) und dem hinteren Bereich (D) zwei symmetrisch ausgebildete Rücksprünge vorgesehen sind, daß die dem Magnetjoch benachbarte Lichtbogenleitschiene (16) in dem Bereich endet, in dem sich das vordere Ende des benachbarten Übergangsbereiches befindet, daß die an einer Gehäusewandung (32) des Gehäuses anliegende Lichtbogenleitschiene im von der Kontaktstelle abgewandten Bereich von einem an der Gehäusewandung (32) angeformten Vorsprung (34) zur Führung der Lichtbogenleitschiene (15) teilweise überdeckt ist, und daß die dem Gehäuse benachbarte Lichtbogenleitschiene (15) deutlich schmaler als die dem Magnetjoch benachbarte Lichtbogenleitschiene (16) ausgebildet ist.