专利摘要:
Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung für einen Allstrom-Leitungsschutzschalter mit einer aus einem festen und einem beweglichen Kontaktstück (23, 24) gebildeten Kontaktstelle, an der bei einer Ausschaltung ein Lichtbogen entsteht, und mit einem mehrere Lichtbogenlöschbleche (11, 12) aufweisenden Lichtbogenlöschblechpaket (10), in das der Lichtbogen einläuft und darin gelöscht wird, wobei jedes Löschblech eine zur Lichtbogenentstehungsstelle offene Aussparung (25) aufweist. Die Ausparung (25) verengt sich trichterförmig symmetrisch in Lichtbogenlaufrichtung und geht an diesem Ende in eine Kanalform (31) über, die einen ersten schräg zur Längsmittelachse (M-M) des Lichtbogenlöschbleches (11, 12) von dieser weg verlaufenden ersten Kanalabschnitt (32) und einen daran anschließenden zweiten Kanalabschnitt (33) aufweist, der zur Längsmittellinie (M-M) sich hin erstreckt und etwa in der Längsmittellinie endet, und dass zur Bildung des Lichtbogenlöschblechpaketes abwechselnd ein Lichtbogenlöschblech, bei dem der Kanal - bezogen auf die Mittellinie (M-M) - zu einer der Längskanten (14) des Löschbleches (11) und bei dem daneben liegenden Löschblech (12) zur anderen Längsseitenkante (15) ausweicht, eingesetzt ist, so dass die Kanalabschnitte (31) - in Lichtbogenlaufrichtung gesehen - einmal links und zum anderen rechts und dann wieder links usw. ausweichen.
公开号:DE102004022194A1
申请号:DE200410022194
申请日:2004-05-05
公开日:2005-11-24
发明作者:Joachim Dipl.-Ing. Becker
申请人:ABB Patent GmbH;
IPC主号:H01H9-36
专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung gemäß dem Oberbegriffdes Anspruches 1.
[0002] ZumAbschalten eines Kurzschlussstromes in einem Verbrauchernetz wirdmeist ein Leitungsschutzschalter verwendet, der ein feststehendesund ein bewegliches Kontaktstückaufweist, die miteinander eine Kontaktstelle bilden. Sobald aufgrundeines Kurzschlussstromes eine Ausschalthandlung stattfindet, entstehtdort ein Lichtbogen, der überLichtbogenleitschienen einem Lichtbogenlöschblechpaket oder einem Deion-Paketzugeführtwird, in der der Lichtbogen in einzelne Teillichtbögen unterteiltwird; wenn die Lichtbogenspannung höher ist als die treibende Spannung,wird der Lichtbogen gelöscht.
[0003] BeiWechselstrom wird die Löschungdadurch begünstigt,dass der Strom einen Nulldurchgang hat, in dem dann die Lichtbogenlöschung zumindesterleichtert wird. Das eigene Blasfeld des Wechselstromes reichtdann auch aus, den Lichtbogen in die Lichtbogenlöschkammer hineinzutreiben, sodass er dort gelöschtwird.
[0004] Wennder Leitungsschutzschalter fürGleichstrom ausgelegt sein soll, erfolgt keine selbstständige Unterbrechungdes Lichtbogens, wenn kleinere Ströme bei Gleichspannungen vonungefähr220 V abgeschaltet werden; in diesem Fall ist ein Dauermagnet inder Löschkammererforderlich, um den Lichtbogen in den Lichtbogenlöschblechstapelzu treiben.
[0005] Bei üblichenLichtbogenlöschblechformen, beidenen lediglich ein V-förmigerAusschnitt, der in Richtung zur Kontaktstelle offen ist, vorhandenist, besteht die Gefahr, dass Teillichtbögen zurücklaufen bzw. bei geringerwerdenden Stromstärkenam Ende der Abschaltung zu den Rändernder Löschbleche hingetrieben werden, so dass dort ein Überschlag des Lichtbogens bzw.eine Rückzündung über mehrereLöschblecheoder überdas ganze Lichtbogenlöschblechpaketentstehen kann, was zum Ausfall des Schalters führt.
[0006] Ausder DE 35 31 040 isteine Lichtbogenlöscheinrichtungder eingangs genannten Art bekannt geworden, bei der jedes Löschblechzusätzlich zudem V-förmigenAusschnitt, der zur Kontaktstelle hin offen ist, seitliche Ausschnitteaufweist, die von den Seitenkanten in Richtung zum V-förmigen Ausschnittverlaufen und deutlich vor den Ränderndes V-Ausschnittes enden. In diese Ausschnitte wird eine kammartigeEinlage eingesetzt, deren Zinken als isolierende schmale Lichtbogenlaufsperrendienen. Darüberhinaus ist bei dieser Anordnung eine Isolierstoffplatte in dem Bereich,in dem der Lichtbogen entsteht, vorgesehen, die hin zu den Lichtbogenlöschblechentreppenartige Verdickungen aufweisen, wodurch der Lichtbogen beschleunigtwird. Dies bedeutet aber, dass zusätzliche Teile verwendet werden müssen, wasschlussendlich wieder zu einem erhöhten Montageaufwand und zuerhöhtenKosten führt.
[0007] Ausder DE 41 01 434 C2 isteine Lichtbogenlöscheinrichtunginsbesondere fürGleichströme bzw.Gleichspannungen bekannt geworden, deren Löschbleche einen V-förmigen Einschnitt aufweisen, derin einen in Richtung des Lichtbogenlaufes verlaufen langgestrecktenKanal übergeht;wenigstens von einer Seitenflanke des V-förmigen Abschnittes zweigt einweiterer Einschnitt ab, wodurch magnetische Engstellen und Löschblechteilbereicheentstehen, die dem Lichtbogen frühzeitigdas Kommutieren er leichtern, was insbesondere bei kleinen und mittleren Stromstärken bis200 A günstigsein soll.
[0008] Dadurchwird aber das Volumen der Löschblechzungenzwischen dem Einlaufabschnitt des V-förmigen Ausschnittes und denEndbereichen der abzweigenden Einschnitte geschwächt, was bei einer Lichtbogenbeanspruchungzum Durchbrennen der Löschblecheführenkann.
[0009] Aufgabeder Erfindung ist es, eine Lichtbogenlöscheinrichtung der eingangsgenannten Art zu schaffen, bei der zusätzliche Teile und eine Schwächung derLichtbogenlöschblechedurch zusätzliche Einschnittevermieden wird.
[0010] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß durch dieMerkmale des Anspruches 1 gelöst.
[0011] Danachbesitzt jedes Lichtbogenlöschblech eineAussparung, die sich zur Kontaktstelle hin trichterförmig symmetrisch öffnet undin Lichtbogenlaufrichtung in eine Kanalform übergeht, die einen schräg zur Längsmittelachsedes Lichtbogenlöschbleches vondieser weg verlaufenden ersten Abschnitt und einen daran anschließenden zweitenAbschnitt aufweist, der zurückzur Längsmittelliniehin verläuftund etwa dort endet, wobei innerhalb eines Lichtbogenlöschblechpaketesein erstes Lichtbogenlöschblech über einzweites Lichtbogenlöschblechgestapelt wird, welches gegenüberdem zweiten Lichtbogenlöschblechum 180° gedrehtist, und so weiter.
[0012] Dadurchwird erreicht, dass bei dem einen Löschblech die Kanalform in Lichtbogenlaufrichtung nachlinks und bei dem direkt darunter oder darüber befindlichen Lichtbogenlöschblechnach rechts vorspringt, usw.
[0013] EinLichtbogen, der in ein derartiges Lichtbogenlöschblechpaket hineinläuft, wirdbis zum Ende des Kanals getrieben und brennt dort in der Mitte,wobei er in dem Bereich der Spitze der jeweiligen V-Form eine Zickzackformausbildet, wodurch der Lichtbogen in diesem Bereich verlängert wird.Die Rückbiegungaufgrund des zweiten Abschnittes bedeutet eine Zentrierung des Lichtbogens,so dass dieser Lichtbogen in der Mitte festgehalten wird.
[0014] Weiterevorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zuentnehmen.
[0015] Anhandder Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispielder Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weiterevorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteileder Erfindung nähererläutertund beschrieben werden.
[0016] Eszeigt:
[0017] 1 eineAufsicht auf ein Lichtbogenlöschblechund
[0018] 2 eineSeitenansichten eines Lichtbogenlöschblechpaketes.
[0019] Dasin der 1 dargestellte Löschblech 11 ist Teileines Lichtbogenlöschblechpaketes 10,das aus mehreren Lichtbogenlöschblechen 11, 12 und 11 (kurzLöschblechegenannt) usw. zusammengesetzt ist und mittels einer seitlichen Isolierstoffhalterung 13 aufbeiden Längsseitenkanten 14, 15 desLichtbogenlöschblechpaketesfestgehalten ist, siehe 2. In der Zeichnung sind nurdrei Löschblechegezeichnet; bei in einem Schalter eingesetzten Lichtbogenlöschblechpaketsind entsprechend der abzuschaltenden Leistung mehr Löschblechevorgesehen. Innerhalb der Längsseitenkantenbefinden sich strichlierte Aussparungen 16, 17 usw.zwischen denen Zapfen 18 und 19 bzw. Aussparungen 20 und 21, zwischendenen ein Zapfen 22 vorspringt, welche jeweils in geeigneteAusnehmungen an der Isolierstoffhalterung 13 eingreifen.Eine derartige Fixierung der Lichtbogenlöschbleche innerhalb des Lichtbogenlöschblechpaketesist als solche bekannt und fürdie Erfindung nicht von Bedeutung.
[0020] Zudem Schalter, der hier nicht näherdargestellt ist, gehörteine Kontaktstelle, die aus einem feststehenden Kontaktstück 23 undeinem beweglichen Kontaktstück 24 gebildetist, welches Kontaktstück 24 inPfeilrichtung P bei einer Ausschalthandlung zum Löschblechpaket 10 hinbewegt wird; eine solche Kontaktanordnung aus einem feststehenden Kontaktstück und beweglichenKontaktstück 23, 24 istebenfalls an sich bekannt und fürdie Erfindung nicht von Bedeutung. Lediglich ergänzend wird darauf hingewiesen,dass das bewegliche Kontaktstück 24 aneinem Kontakthebel angebracht ist, wobei der Kontakthebel um eineDrehachse senkrecht zur Mittelebene M-M des Lichtbogenlöschblechpaketes 10 verschwenkbarist, und wobei der Kontakthebel in Richtung der Mittelebene gemäß PfeilrichtungP schwenkt. Am feststehenden Kontaktstück 23 und am beweglichenKontaktstück 24 sindjeweils Lichtbogenleitschienen angeordnet bzw. diesen zugeordnet,die den Lichtbogen in Richtung zum Lichtbogenlöschblechpaket 10 hinführen.
[0021] JedesLichtbogenlöschblech 11 besitzteinen der Kontaktstelle zugeordneten Ausschnitt 25, der zurKontaktstelle hin offen ist und einen ersten Abschnitt 26 aufweist,dessen Aussparungs- oder Ausschnittkanten 27 und 28 parallelzu den Längskanten desLichtbogenlöschbleches 11 oderauch in Lichtbogenlaufrichtung verlaufen. An diesen ersten Abschnitt 26 schließt ein zweiterAbschnitt 29 an, der eine V-Form bildet, wobei der offeneWinkel der V-Form hin zur Kontaktstelle gerichtet ist. Dieser V-förmige zweiteAbstand 29 endet in einem Abschnitt D1 von der mit derBezugsziffer 30 bezeichneten Frontkante des Lichtbogenlöschbleches,welche Frontkante der Kontaktstelle zugewandt ist. An den zweitenAbschnitt 29 schließtsich ein Kanal 31 an, der einen ersten Kanalabschnitt 32 undeinen zweiten Kanalabschnitt 33 aufweist. Der erste Kanalabschnitt 32 verläuft schräg zur MittellinieM-M unter einem Winkel α1von 40 bis 50° undzwar aus der Mitte M-M heraus und geht dort in den zweiten Kanalabschnitt 33 über, derquasi zur Mittellinie M-M zurückgebogenist und dessen inneres Ende 34 etwa im Bereich der MittellinieM-M endet. Dieser zurückgebogenezweite Kanalabschnitt 33 verläuft zur Mittelachse M-M untereinem Winkel α2,der etwa dem Winkel α1entspricht, wobei sich die Winkel α1 und α2 aufeinander zu öffnen. Beider Ausführungnach 1 schließtsich an den zweiten Abschnitt 29 der Kanal 31 an,der hier V-förmiggezeichnet ist und dessen offene Seite in Richtung der MittellinieM-M hinweist.
[0022] Beider Ausführunggemäß 1 gehtdie eine Begrenzungskante 29a des Abschnittes 29 linear über in diezur Mittellinie M-M hin gelegene Kante 31a, wobei die Kante 29a unddie Kante 31a bogenförmigineinander übergehen.Die Kanten 29a und 31a können auch auf einer Linie liegenbzw. untereinander fluchten.
[0023] Anstatteiner V-Form kann in gleicher Weise auch eine U- oder Sinus- Formvorgesehen sein, wesentlich ist dabei, dass der Kanal 31 seitlichaus der Mitte M-M ausweicht und wieder etwa zur Mitte hin zurückgebogenist. Dabei kann das Ende 34 exakt auf der Mittellinie M-Mliegen; es besteht natürlich auchdie Möglichkeit,dass der Abschnitt 33 kurz davor endet oder die MittellinieM-M überdeckt,was allerdings nur im zehntel/mm-Bereicherfolgen sollte.
[0024] Daskontaktstellenabseitige Ende 34 des Kanals 31 solltein einem Abstand von D2 von der Endkante 40 desLichtbogenlöschblechesenden, wobei der Abstand D2 etwa gleichoder geringfügiggrößer istals die Hälftedes Abstandes des Endes des zweiten Ausschnittes 29, zurEndkante 40 mit D3 bezeichnet.
[0025] Diegesamte LängeL des Löschbleches 11 teiltsich dann auf in den Abstand D1 bis zumGrunde des zweiten, V-förmigenAbschnittes 29, an die sich der Abstand D3 vondort bis zur Endkante 40 anschließt; D2 istdann gleich groß odergeringfügiggrößer alsD3/2. Die Tiefe D1 derAussparung 25, in Lichtbogenlaufrichtung P gemessen, istca. L/3.
[0026] Einweiterer, wichtiger Abstand D4 ist der Abstandzwischen der Spitze der außenliegendKante 31b des Kanals 31 hin zu der Längsseitenkante 14 oderzur Kante 21a im Bereich der Aussparung 21; dieserAbstand D4 sollte mindestens ein viertelder LöschblechbreiteB, quer zur Lichtbogenlaufrichtung gemessen, betragen.
[0027] Wennein solches Lichtbogenlöschblechin ein Lichtbogenlöschblechpaket 10 eingesetztwird, dann erfolgt dies wie folgt: Zunächst wird das Lichtbogenlöschblech 11 inder in 1 dargestellten Lage eingesetzt, bei der der V-förmige Kanalbezogen auf die Mittelachse M-M nach links ausweicht; das nächste Lichtbogenlöschblech 12 wirdum 180° umdie Mittelachse M-M eingesetzt, so dass der Kanal 31 nachrechts ausweicht; daran anschließend wird das nächste Lichtbogenlöschblech 11 wiederso verwendet wie in der 1 dargestellt und so weiter,so dass die Kanäle 31 injedem übereinanderliegendenLichtbogenlöschblech einmalnach links und einmal nach rechts, also abwechselnd, ausweichen.
[0028] Mitdieser Ausgestaltung des Lichtbogenlöschblechpaketes wird ein optimalerEinlauf des Lichtbogens in den Ausschnitt 25 mit den Abschnitten 26 und 29 erreicht,so dann biegt sich der Lichtbogen bzw. der entsprechende Lichtbogenfuß bei demeinen Lichtbogenlöschblechnach links und bei dem direkt darunter befindlichen Lichtbogenlöschblech nachrechts usw. aus, bis er in das Ende 34 des Kanals 31 gewandertist und dort zentral brennt und in jedem Falle nicht mehr entgegender Lichtbogenlaufrichtung nach vorne oder seitlich zu den Längsseitenkanten 14, 15 auswandernkann, um dann an diesen Stellen Rückzündungen zu erzeugen.
权利要求:
Claims (7)
[1] Lichtbogenlöscheinrichtungfür einenAllstrom- Leitungsschutzschalter mit einer aus einem festen undeinem beweglichen Kontaktstück(23, 24) gebildeten Kontaktstelle, an der beieiner Ausschaltung ein Lichtbogen entsteht, und mit einem mehrere Lichtbogenlöschbleche(11, 12) aufweisenden Lichtbogenlöschblechpaket(10), in das der Lichtbogen einläuft und darin gelöscht wird,wobei jedes Löschblecheine zur Lichtbogenentstehungsstelle offene Aussparung (25)aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (25)sich trichterförmig symmetrischin Lichtbogenlaufrichtung verengt und an diesem Ende in eine Kanalform(31) übergeht,die einen ersten schrägzur Längsmittelachse(M-M) des Lichtbogenlöschbleches(11, 12) von dieser weg verlaufenden ersten Kanalabschnitt(32) und einen daran anschließenden zweiten Kanalabschnitt(33) aufweist, der zur Längsmittellinie (M-M) sich hinerstreckt und etwa in der Längsmittellinieendet, und dass zur Bildung des Lichtbogenlöschblechpaketes abwechselndein Lichtbogenlöschblech,bei dem der Kanal – bezogenauf die Mittellinie (M-M) – zueiner der Längskanten(14) des Löschbleches(11) und bei dem daneben liegenden Löschblech (12) zuranderen Längsseitenkante(15) ausweicht eingesetzt ist, so dass die Kanalabschnitte(31) – inLichtbogenlaufrichtung gesehen – einmallinks und zum anderen rechts und dann wieder links usw. ausweichen.
[2] Lichtbogenlöscheinrichtungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (25) einenersten Abschnitt (26), dessen Begrenzungskanten (27, 28)parallel zur Lichtbogenlaufrichtung verlaufen, und einen zweitenAbschnitt (29) aufweist, dessen Längskanten (29a, 29b)eine V-Form miteinander bilden, wobei der Übergang zwischen dem erstenAbschnitt (26) und dem zweiten Abschnitt (29) etwaim Bereich der Hälfteder Aussparungstiefe liegt.
[3] Lichtbogenlöscheinrichtungnach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (31) eine V-Formaufweist, deren Spitze zur Längskantegerichtet ist, wobei die zur Mittelachse (M-M) hin gelegene Kante(31a) des Kanals (31) im Bereich des ersten Kanalabschnittes(32) einen Winkel (α1)und im Bereich des zweiten Kanalabschnittes (33) einenWinkel (α2)einnimmt, welche beiden Winkel gegeneinander offen sind.
[4] Lichtbogenlöscheinrichtungnach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass beide Winkel (α1, α2) etwa je zwischen 40° bis 50° liegen.
[5] Lichtbogenlöscheinrichtungnach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalabschnitt (31) kreisbogenförmig oder sinusförmig ausgebildetist.
[6] Lichtbogenlöscheinrichtungnach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (D2)des Endes des Kanals (31) von der hinteren Schmalkante(40) des Lichtbogenlöschbleches(11) gleich oder größer istals die Hälfte desAbstandes (D3) des Grundes des Ausschnittes (25)von der hinteren Schmalkante (40) des Lichtbogenlöschbleches.
[7] Lichtbogenlöscheinrichtungnach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die bezogen auf die Mittellinie (M-M)außenliegendeKante (31b) im Bereich der Ausbiegung von der benachbartenSchmalseitenkante einen Abstand (D4) einhält, der etwa ein viertel derGesamtbreite (B) des Löschbleches,gemessen quer zur Lichtbogenlaufrichtung (P) einnimmt.
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同族专利:
公开号 | 公开日
DE102004022194B4|2013-01-03|
EP1594148A1|2005-11-09|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2005-11-24| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
2008-04-30| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: ABB AG, 68309 MANNHEIM, DE |
2010-10-07| 8110| Request for examination paragraph 44|
2012-09-11| R016| Response to examination communication|
2012-09-13| R016| Response to examination communication|
2012-10-16| R018| Grant decision by examination section/examining division|
2013-07-11| R020| Patent grant now final|Effective date: 20130404 |
2016-12-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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