[0001] Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät, welches für einen Gleichstrombetrieb geeignet
ist, wobei das Schaltgerät mindestens ein Kontaktpaar mit einem ersten Kontakt und
einem zweiten Kontakt aufweist, wobei zumindest einer der beiden Kontakte beweglich
ist und die beiden Kontakte in einem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts in Kontakt
zueinander und in einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts außer Kontakt sind,
weiterhin aufweisend eine Lichtbogentreiberanordnung zur Erzeugung eines Magnetfelds
und eine Lichtbogenleitanordnung zum Leiten eines zwischen den Kontakten auftretenden
Lichtbogens zu einer Löscheinrichtung.
[0002] Ein Schaltgerät für Gleichstromanwendungen verwendet ein Magnetfeld mit im wesentlichen
quer zur Trennstrecke der Strombahnen verlaufenden Feldlinien. In einem Gehäuse sind
einer oder mehrere Aufnahmebereiche für jeweils eine Strombahn je Pol vorgesehen,
wobei jeder Strombahn ein bewegbares Schaltkontaktelement sowie beispielsweise zwei
einander gegenüberliegende feststehende Schaltkontaktelemente zugeordnet sind. Die
bewegbaren Schaltkontaktelemente können dabei gemeinsam zwischen einer Schließstellung,
die dem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts entspricht, und einer Öffnungsstellung,
die einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts entspricht, bewegbar sein. Den
einzelnen Strombahnen sind jeweils zwei Lichtbogenlöscheinrichtungen zugeordnet, die
jeweils in Form von einzelnen übereinander angeordneten, elektrisch voneinander isolierten
Löschblechen ausgebildet sind. Außerdem weist jede Strombahn eine oder zwei Trennstrecken
auf, die sich bei geöffneten bewegbaren Schaltkontaktelementen zwischen deren Enden
und den diesen Enden zugeordneten ersten und zweiten feststehenden Schaltkontaktelementen
ausbilden. Beim Öffnen der Schaltkontaktelemente bildet sich entlang der Trennstrecken
jeweils ein Lichtbogen, der mit Hilfe der Lichtbogenlöscheinrichtungen gelöscht werden
kann. Da bei Gleichstromanwendungen das Löschen eines Lichtbogens nicht aufgrund eines
Nulldurchgangs des Stroms, wie bei Wechselstromanwendungen, erreicht werden kann,
bedarf es bei Gleichstromanwendungen dem Vorsehen eines Magnetfeldes, welches den
Lichtbogen in eine der Lichtbogenlöscheinrichtungen treibt. Dieses Magnetfeld wird
beispielsweise durch Permanentmagneten gebildet, wobei ein Magnetfeld mit Feldlinien
in einer Ausrichtung aufgebaut wird, die quer zu den Trennstrecken verlaufen und auf
sich längs dieser Trennstrecken bildenden Lichtbögen eine Lorenzkraft erzeugen, welche
die Lichtbögen in Richtung auf eine der Lichtbogenlöscheinrichtungen treibt. Hierbei
wird ein Lichtbogen zwischen einem ersten Kontaktpaar in Richtung einer ersten Lichtbogenlöscheinrichtung
und der Lichtbogen zwischen einem zweiten Kontaktpaar in eine zweite Lichtbogenlöscheinrichtung
getrieben.
[0003] Ein solches Schaltgerät ist beispielsweise aus der
EP 2 061 053 A2 bekannt. Da die Bewegung der Lichtbögen von der Stromflussrichtung in dem Lichtbogen
abhängig ist, ist das Schaltgerät nur für eine Stromrichtung, d.h. Polung, geeignet.
Würde das Schaltgerät mit umgekehrter Polung betrieben, würden die Lichtbögen nicht
in die Lichtbogenlöscheinrichtungen getrieben werden, sondern in die entgegengesetzte
Richtung.
[0004] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schaltgerät bereitzustellen,
das polaritätsunabhängig betrieben werden kann, das also für unterschiedliche Stromrichtungen
eingesetzt werden kann, wobei insbesondere entstehende Lichtbögen unabhängig von der
Stromrichtung in lediglich einer Lichtbogenlöscheinrichtung gelöscht werden können.
[0005] Die Aufgabe wird durch ein Schaltgerät gemäß dem Hauptanspruch gelöst. In den Unteransprüchen
sind bevorzugte Ausführungsformen angegeben.
[0006] Das erfindungsgemäße Schaltgerät ist geeignet für einen Gleichstrombetrieb, weist
mindestens ein Kontaktpaar mit einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt auf,
wobei zumindest der zweite Kontakt beweglich ist und der erste Kontakt mit dem zweiten
Kontakt in einem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts in Kontakt zueinander und
in einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts außer Kontakt sind, wobei eine Lichtbogentreiberanordnung
zur Erzeugung eines Magnetfelds vorgesehen ist, insbesondere zur Erzeugung eines im
Wesentlichen homogenen Magnetfelds unter Verwendung von Permanentmagneten. Eine Lichtbogenleitanordnung
ist zum Leiten eines zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt auftretenden
Lichtbogens zu einer Löscheinrichtung vorgesehen. Die Lichtbogenleitanordnung ist
in einen ersten Lichtbogenleitweg und einen zweiten Lichtbogenleitweg aufgeteilt,
wobei der erste Lichtbogenleitweg zum Leiten eines zwischen dem ersten Kontakt und
dem zweiten Kontakt auftretenden Lichtbogens mit einer ersten Stromrichtung vorgesehen
ist und der zweite Lichtbogenleitweg zum Leiten eines zwischen dem ersten Kontakt
und dem zweiten Kontakt auftretenden Lichtbogens mit einer der ersten Stromrichtung
entgegengesetzten zweiten Stromrichtung vorgesehen ist und wobei der zweite Lichtbogenleitweg
eine Umkehrung des Lichtbogens bewirkt.
[0007] Eine Umkehrung des Lichtbogens im Sinne der Erfindung umfasst eine Änderung der Lage
des Lichtbogens relativ zu seiner Umgebung, so dass sich unter der Voraussetzung eines
homogenen und unveränderlichen Magnetfelds eine Änderung der Kraftrichtung der Lorentzkraft
auf Grund der Änderung der Lage des Lichtbogens ergibt. Anders ausgedrückt, bedeutet
jede Änderung der Lage des Lichtbogens auch eine Änderung der Stromflussrichtung relativ
zu dem homogenen und unveränderlichen Magnetfeld. Eine Umkehrung des Lichtbogens ist
gleichbedeutend mit einer Umkehrung der Stromrichtung in dem Lichtbogen relativ zu
dem homogenen und unveränderlichen Magnetfeld. Durch die so ebenfalls umgekehrte Richtung
der Lorentzkraft wird vorteilhaft erreicht, dass jeder Lichtbogen polaritätsunabhängig
stets in ein und dieselbe Löscheinrichtung führbar ist. Eine Beeinflussung der Lorentzkraft
durch Änderung des Magnetfelds ist nicht Gegenstand der Erfindung.
[0008] Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Lichtbogenleitweg derart gestaltet ist,
dass ein Lichtbogen mit der ersten Stromrichtung in Richtung zu der Löscheinrichtung
geleitet wird und dass der zweite Lichtbogenleitweg derart gestaltet ist, dass ein
Lichtbogen mit der zweiten Stromrichtung in einer Richtung fort von der Löscheinrichtung
geleitet, umgelenkt und zurück in Richtung zu der Löscheinrichtung geleitet wird.
[0009] Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass die Löscheinrichtung als Deion-Löschkammer
mit einer Mehrzahl von parallel angeordneten Löschblechen ausgebildet ist.
[0010] Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Lichtbogenlaufweg aus zwei von
dem Kontaktpaar ausgehend auseinander strebenden ersten Leitblechen gebildet ist und
der zweite Lichtbogenlaufweg aus zwei von dem Kontaktpaar ausgehend auseinander strebenden
zweiten Leitblechen gebildet ist. Besonders bevorzugt erstrecken ein oberes erstes
Leitblech und ein unteres zweites Leitblech sich jeweils von einem Kontaktträger aus,
wobei an dem Kontaktträger der zweite Kontakt angeordnet ist. Weiterhin besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Festkontaktträger abschnittsweise ein oberes erstes
Leitblech bildet und abschnittsweise ein unteres zweites Leitblech bildet. Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass das obere erste Leitblech sich um den Kontaktbereich
herum und zu der Löschvorrichtung erstreckt. Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass
mindestens ein Leitblechfortsatz zur weiteren Führung des Lichtbogens das obere erste
Leitblech und/oder das untere zweite Leitblech ergänzt.
[0011] Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Lichtbogenlaufweg ein Umkehrleitblech
aufweist, wobei ein Lichtbogen auf dem zweite Lichtbogenlaufweg entlang des Umkehrleitblechs
umkehrbar und von dem zweiten Kontakt zu dem unteren zweiten Leitblech leitbar ist.
[0012] Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Lichtbogenlaufweg und der zweite
Lichtbogenlaufweg zumindest abschnittsweise voneinander isoliert verlaufen. Weiterhin
bevorzugt ist vorgesehen, dass die Löschvorrichtung durch eine Isoliervorrichtung
in zwei Löschbereiche aufgeteilt ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die
Isoliervorrichtung kammförmig ausgeführt ist.
[0013] Das erfindungsgemäße Schaltgerät ist vorzugsweise einfachunterbrechend ausgeführt.
Die Erfindung lässt sich jedoch ohne weiteres auf doppeltunterbrechende Schaltgeräte
anwenden, wobei zwei Kontaktpaare, jeweils mit einem ersten Kontakt und einem zweiten
Kontakt, eine doppelt unterbrechende Schalteranordnung bildend vorgesehen sind, wobei
die zweiten Kontakte auf einem zu den ersten Kontakten beweglichen Kontaktträger angeordnet
sind und wobei im eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts die zweiten Kontakte jeweils
mit einem der ersten Kontakte in Kontakt sind und der Kontaktträger die beiden zweiten
Kontakte elektrisch miteinander verbindet. Besonders bevorzugt ist dann vorgesehen,
dass die Lichtbogenleitanordnungen für die beiden Kontaktpaare spiegelbildlich auf
gegenüberliegenden Seiten des Kontaktträgers angeordnet sind. Weiterhin bevorzugt
kann vorgesehen sein, dass mehrere einfach oder doppelt unterbrechende Schalteranordnungen
nebeneinander angeordnet sind, wobei die Kontaktträger der einzelnen Schalteranordnungen
von einer gemeinsamen Schaltbrücke betätigt werden.
[0014] Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass die Lichtbogentreiberanordnung zumindest
einen Permanentmagneten umfasst, der zwischen zwei Polplatten angeordnet ist, wobei
das Kontaktpaar zwischen den Polplatten angeordnet ist.
[0015] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die
Zeichnungen näher erläutert. Die Ausführungen sind lediglich beispielhaft und schränken
den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
[0016] Es zeigen
Figur 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts in einer perspektivischen
Teilansicht;
Figur 2 eine weitere Ausführungsform des Schaltgeräts nach Figur 1,
Figur 3 eine Seitenansicht des Schaltgeräts nach Figur 1,
Figur 4 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Schaltgeräts;
Figur 5 eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform des Schaltgeräts nach
Figur 4,
Figur 6 eine weitere Ausführungsform des Schaltgeräts nach Figur 1,
Figur 7 eine Lichtbogentreiberanordnung mit einem Permanentmagneten und Poplatten.
[0017] Die in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Schaltgeräte sind der Übersichtlichkeit
halber nur zum Teil und ohne Gehäuse oder Magnetanordnung dargestellt. Eine einzelne
Schaltbahn 2 mit dem Anschluss 4 ist teilweise dargestellt. Die Schaltbahn 2 umfasst
einen Festkontaktträger 8, der sich zu einem Kontaktbereich 12 erstreckt, wo ein feststehender
erster Kontakt 10 angeordnet ist, der mit einem beweglichen zweiten Kontakt 11 an
einem Kontaktträger 18 zusammenwirkt. Bei geschlossenen Kontakten 10, 11 fließt Strom
von dem Festkontaktträger 8 in den beweglichen Kontaktträger 18. Der weitere Stromfluss
ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Bei einem einfach unterbrechenden Schaltgerät
fließt der Strom von dem Kontaktträger aus zu einem nicht dargestellten zweiten Anschluss.
Tatsächlich erweist sich das erfindungsgemäße Schaltgerät als besonders effektiv bei
einer Einfachunterbrechung, da hier eine besonders geringe Bauhöhe erreicht werden
kann. Bei einem doppelt unterbrechenden Schaltgerät würde sich an der Schnittfläche
S die abgebildete Vorrichtung spiegelbildlich noch einmal anschließen. Das heißt,
der Strom fließt über den Kontaktträger 18 zu einem nicht dargestellten zweiten Kontaktbereich
und bei geschlossenen Kontakten weiter in einen weiteren Festkontaktträger mit einem
entsprechenden Anschluss. Für den Fall eines mehrpoligen Schaltgeräts kann die beschriebene
Vorrichtung vervielfacht werden, wobei die Kontaktträger 18 für mehrere Pole synchron
schaltbar sind, sofern diese an einer gemeinsamen Schaltbrücke festgelegt sind. Dies
jeweils voraussetzend, werden nachfolgend die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsformen
erläutert. Eine Lichtbogentreiberanordnung 24 zur Erzeugung eines Magnetfelds ist
der Figur 7 zu entnehmen.
[0018] Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaltgerät, welches für einen Gleichstrombetrieb
geeignet ist. Eine Lichtbogenleitanordnung ist zum Leiten eines zwischen dem ersten
Kontakt 10 und dem zweiten Kontakt 11 auftretenden Lichtbogens zu einer Löscheinrichtung
32 vorgesehen, wobei die Lichtbogenleitanordnung in einen ersten Lichtbogenleitweg
22 und einen zweiten Lichtbogenleitweg 23 aufgeteilt ist. Der erste Lichtbogenleitweg
22 ist zum Leiten eines zwischen dem ersten Kontakt 10 und dem zweiten Kontakt 11
auftretenden Lichtbogens mit einer ersten Stromrichtung vorgesehen. Dementsprechend
ist der zweite Lichtbogenleitweg zum Leiten eines zwischen dem ersten Kontakt 10 und
dem zweiten Kontakt 11 auftretenden Lichtbogens mit einer der ersten Stromrichtung
entgegengesetzten, zweiten Stromrichtung vorgesehen. Der zweite Lichtbogenleitweg
23 bewirkt dabei eine Umkehrung des Lichtbogens, bzw. eine Umkehrung der Stromrichtung
in dem Lichtbogen, relativ zu dem durch Permanentmagnete erzeugten, im Wesentlichen
homogenen Magnetfeld, wodurch ermöglicht wird, dass die Lichtbögen unabhängig von
der ursprünglichen Flussrichtung des Stroms in dem Lichtbogen in eine gemeinsame Löschvorrichtung
32 geführt werden. Die höhere Masse und Oberfläche der gemeinsamen Löschvorrichtung
32 gegenüber zwei getrennten Löschvorrichtungen hat den Vorteil einer verbesserten
Wärmeabfuhr und somit einer verbesserten Löschleistung.
[0019] Der erste Lichtbogenlaufweg 22 ist aus zwei von dem Kontaktpaar 12 ausgehend auseinander
strebenden ersten Leitblechen 28, 30 gebildet, wobei ein oberes erstes Leitblech 28
sich von dem Kontaktträger 18 aus zu der Löschvorrichtung 32 erstreckt und ein unteres
erstes Leitblech 30 von einem Abschnitt des Festkontaktträgers 8 gebildet ist. Der
zweite Lichtbogenlaufweg 23 ist ebenfalls aus zwei von dem Kontaktpaar 12 ausgehend
auseinander strebenden zweiten Leitblechen 29, 31 gebildet. Ein unteres zweites Leitblech
29 erstreckt sich von dem Kontaktträger 18 aus zu der Löschvorrichtung 32, wobei ein
weiterer Abschnitt des Festkontaktträgers 8 ein oberes zweites Leitblech 31 bildet.
Das obere zweite Leitblech 31 erstreckt sich dabei um den Kontaktbereich 12 herum
und weiter bis zu der Löschvorrichtung 32. Zusätzlich weist der zweite Lichtbogenlaufweg
23 ein Umkehrleitblech 35 auf, wobei ein Lichtbogen auf dem zweite Lichtbogenlaufweg
23 entlang des Umkehrleitblechs 35 umkehrbar und zu dem unteren zweiten Leitblech
29 leitbar ist.
[0020] Je nach Stromflussrichtung in dem Lichtbogen, wird dieser durch ein im Wesentlichen
homogenes Magnetfeld entweder direkt über den ersten Lichtbogenleitweg 22 in die Löschvorrichtung
32 getrieben und dort gelöscht, oder zunächst in entgegengesetzter Richtung getrieben
und zwischen dem oberen zweiten Leitblech 31 und dem Umkehrleitblech 35 umgekehrt
und über den zweiten Lichtbogenleitweg 23 in die gleiche Löschvorrichtung 32 getrieben
und dort gelöscht.
[0021] Im Zusammenhang mit der Figur 2 werden Merkmale eines verbesserten Schaltgeräts beschrieben.
Um einen Überschlag des Lichtbogens von dem ersten Lichtbogenleitweg 22 auf Teile
des zweiten Lichtbogenleitwegs 23 und umgekehrt zu verhindern, ist eine isolierende
Trennwand 6, insbesondere ein Teil des Gehäuses zwischen dem ersten Lichtbogenleitweg
22 und dem zweiten Lichtbogenleitweg 23 vorgesehen, die sich von dem Kontaktbereich
12 bis zu der Löschvorrichtung 32 erstreckt. Als zusätzliche Sicherung kann eine kammförmige
Isolierung 34 in die Löschvorrichtung 32 eingreifen, wodurch die durch den Lichtbogen
entstehenden ionisierten Gase zurückgehalten werden und sich nicht zwischen den Löschblechen
33 ausbreiten können.
[0022] Anhand der Seitenansicht in Figur 3 wird das Treiben der Lichtbögen mit verschiedenen
Stromflussrichtungen näher erläutert. Zwischen den geöffneten Kontakten 10, 11 sind
Lichtbögen schematisch zum Vergleich als Pfeile J1 und J2 dargestellt, wobei die Richtung
der Pfeile J1 und J2 verschieden ist, um die verschiedenen Stromflussrichtungen in
den Lichtbögen zu verdeutlichen. Selbstverständlich treten niemals zwei Lichtbögen
mit unterschiedlicher Stromrichtung gleichzeitig in einem Schalter auf, die Darstellung
dient lediglich dem Vergleich der Lichtbogenleitwege 22, 23. Ein homogenes Magnetfeld
B ist eingezeichnet, dessen Feldlinien aus der Zeichenebene herausweisen. Die Lichtbögen
J1 und J2 werden zunächst in unterschiedliche Richtungen getrieben. Dadurch wandert
der Lichtbogen J1 auf direktem Weg in die Löschvorrichtung 32, während der Lichtbogen
J2 zunächst umgekehrt wird, bis dieser um etwa 180 Grad gedreht ist. Der nach der
Umkehrung ebenso wie der Lichtbogen J1 ausgerichtete Lichtbogen J2 wird nun ebenfalls
in die einzige Löschvorrichtung 32 getrieben. Anders ausgedrückt, hat sich die Stromrichtung
in dem Lichtbogen J2 relativ zu dem Magnetfeld B umgekehrt, so dass die Richtung der
Lorenzkraft, die auf den Lichtbogen wirkt ebenfalls umgekehrt ist.
[0023] In den Figuren 4 bis 6 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schaltgeräts dargestellt, wobei die Ausführungsform in der Praxis vorteilhafterweise
einfacher zu realisieren ist. Die in den Figuren 4 und 5 deutlich erkennbaren Unterschiede
zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform betreffen die Lichtbogenleitanordnung,
nämlich das obere erste Leitblech 28 des ersten Lichtbogenleitwegs 22 und das untere
zweite Leitblech 29 des zweiten Lichtbogenleitwegs 23. Die Leitbleche 28, 29 sind
mit dem beweglichen Kontaktträger 18 verbunden. Die bewegbaren Teile weniger aufwändig,
kleiner, bzw. leichter zu machen, erleichtert die Bedienbarkeit und insbesondere die
Konstruktion des Schaltgeräts. Aus diesem Grund sind das obere erste Leitblech 28
und das untere zweite Leitblech 29 verkürzt, Sie erstrecken sich nicht bis zu der
Löschvorrichtung 32. Statt dessen sind sie endseitig derart abgewinkelt, dass der
jeweilige Endbereich der Leitbleche 28, 29 in konstantem Abstand zu der Löschvorrichtung
32 verläuft. Statt dessen ist ein erster Leitblechfortsatz 36 und ein zweiter Leitblechfortsatz
37 vorgesehen, die sich jeweils bis zu der Löschvorrichtung 32 erstrecken. Der erste
Leitblechfortsatz 36 ergänzt somit den ersten Lichtbogenleitweg 22 und der zweite
Leitblechfortsatz 37 den zweiten Lichtbogenleitweg 23. Da der Lichtbogen in dem abgewinkelten
Endbereich der Leitbleche 28, 29 diesen nicht weiter folgen kann, entsteht ein zweiter
Lichtbogen, und zwar entweder zwischen dem oberen ersten Leitblech 28 und dem ersten
Leitblechfortsatz 36 oder zwischen dem unteren zweiten Leitblech 29 und dem zweiten
Leitblechfortsatz 37, je nachdem, auf welchem der Lichtbogenleitwege 22, 23 der Lichtbogen
sich befindet. Sodann ist entweder der erste Leitblechfortsatz 36 oder der zweite
Leitblechfortsatz 37 mit dem jeweiligen Leitblech 28, 29 verbunden, also auf gleichem
Potenzialniveau. Der ursprüngliche Lichtbogen kann zwischen dem ersten Leitblechfortsatz
36 und dem unteren ersten Leitblech 30 oder zwischen dem zweiten Leitblechfortsatz
37 und dem oberen zweiten Leitblech 31 weiter geleitet werden. Nach dem Löschen des
Lichtbogens in der Löschvorrichtung 32 erlischt auch der zusätzliche Lichtbogen zu
dem Leitblechfortsatz 36, 37.
[0024] In der Figur 6 ist das Schaltgerät gemäß Figur 5 wiederum mit der Trennwand 6 und
der kammförmigen Isolierung 34 dargestellt, wobei auch erkennbar ist, dass das Gehäuseteil,
das die Trennwand 6 bildet, bis unter die Löschvorrichtung 32 gezogen ist.
[0025] Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät ist eine Lichtbogentreiberanordnung 24 vorgesehen,
welche in Figur 7 beispielhaft dargestellt ist. Die Lichtbogentreiberanordnung 24
umfasst beispielsweise zwei Permanentmagneten 41, die jeweils zwischen zwei Polplatten
25, 26, 27 angeordnet sind. Insgesamt sind somit drei Polplatten, nämlich eine mittlere
Polplatte 25 zwischen den beiden Permanentmagneten 41 und eine erste äußere Polplatte
26 und eine zweite äußere Polplatte 27 vorgesehen. Die Permanentmagneten 41 können
sich beispielsweise oberhalb der Lichtbogenleitanordnung befinden, wobei die Polplatten
25, 26, 27 vertikal nach unten reichen und die Schaltkammern seitlich begrenzen. Entweder
die Polplatten 25, 26, oder die Polplatten 26, 27 sind im Bereich der ersten Kontaktpaare
12 angeordnet und überdecken vorzugsweise den kompletten Bereich der beiden Lichtbogenleitanordnung.
Durch diese Anordnung der Permanentmagneten 28 und der Polplatten 25, 26, 27 ist gewährleistet,
dass zwischen den Polplatten 25, 26, 27 ein homogenes Magnetfeld gebildet wird, welches
im rechten Winkel zu den Polplatten verläuft, wobei die Feldlinien somit quer zur
Bewegungsrichtung des Kontaktträgers 18 verlaufen. Somit verlaufen die Feldlinien
des durch die Lichtbogenleitanordnung 24 gebildeten Magnetfeldes auch quer zu einem
Lichtbogen, der sich zwischen dem ersten Kontakt 10 und dem zweiten Kontakt 11 ausbilden
kann. Somit entsteht durch das Magnetfeld eine Lorenzkraft, die auf den Lichtbogen
einwirkt und diesen, je nach Ausrichtung des Magnetfeldes und Stromrichtung des Lichtbogens,
in eine bestimmte Richtung treibt.
Bezugszeichenliste
[0026]
- 2
- Schaltbahn
- 4
- Anschluss
- 6
- Trennwand, Gehäuseteil
- 8
- Festkontaktträger
- 10
- Erster Kontakt
- 11
- Zweiter Kontakt
- 12
- Kontaktpaar
- 18
- Kontaktträger
- 22
- Erster Lichtbogenleitweg
- 23
- Zweiter Lichtbogenleitweg
- 24
- Lichtbogentreiberanordnung
- 25
- Mittlere Polplatte
- 26
- Erste äußere Polplatte
- 27
- Zweite äußere Polplatte
- 28
- Oberes erstes Leitblech
- 29
- Unters zweites Leitblech
- 30
- Unteres erstes Leitblech
- 31
- Oberes zweites Leitblech
- 32
- Löscheinrichtung
- 33
- Löschblech
- 34
- Kammförmige Isolierung
- 35
- Umkehrleitblech
- 36
- Erster Leitblechfortsatz
- 37
- Zweiter Leitblechfortsatz
- 41
- Permanentmagnet
- S
- Schnittfläche
- B
- Magnetfeld
- J1, J2
- Lichtbogen, Pfeile
1. Schaltgerät, geeignet für einen Gleichstrombetrieb, mit mindestens einem Kontaktpaar
(12) mit einem ersten Kontakt (10) und einem zweiten Kontakt (11), wobei zumindest
der zweite Kontakt (11) beweglich ist und die ersten Kontakte (10) mit den zweiten
Kontakten (11) in einem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts in Kontakt zueinander
und in einem ausgeschalte-ten Zustand des Schaltgeräts außer Kontakt sind, wobei eine
Lichtbogentreiberanordnung (24) zur Erzeugung eines Magnetfelds vorgesehen ist und
eine Lichtbogenleitanordnung zum Leiten eines zwischen dem ersten Kontakt (10) und
dem zweiten Kontakt (11) auftretenden Lichtbogens zu einer Löscheinrichtung (32) vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenleitanordnung in einen ersten Lichtbogenleitweg (22) und einen zweiten
Lichtbogenleitweg (23) aufgeteilt ist, wobei der erste Lichtbogenleitweg zum Leiten
eines zwischen dem ersten Kontakt (10) und dem zweiten Kontakt (11) auftretenden Lichtbogens
mit einer ersten Stromrichtung vorgesehen ist und der zweite Lichtbogenleitweg zum
Leiten eines zwischen dem ersten Kontakt (10) und dem zweiten Kontakt (11) auftretenden
Lichtbogens mit einer der ersten Stromrichtung entgegengesetzten zweiten Stromrichtung
vorgesehen ist und wobei der zweite Lichtbogenleitweg (23) eine Umkehrung des Lichtbogens
und/oder der Strom bewirkt.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtbogenleitweg (22) derart gestaltet ist, dass ein Lichtbogen mit der
ersten Stromrichtung in Richtung zu der Löscheinrichtung (32) geleitet wird und
dass der zweite Lichtbogenleitweg (23) derart gestaltet ist, dass ein Lichtbogen mit
der zweiten Stromrichtung in einer Richtung fort von der Löscheinrichtung geleitet,
umgelenkt und zurück in Richtung zu der Löscheinrichtung (32) geleitet wird.
3. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löscheinrichtung (32) als Deion-Löschkammern mit einer Mehrzahl von parallel
angeordneten Löschblechen (33) ausgebildet ist.
4. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtbogenlaufweg (22) aus zwei von dem Kontaktpaar ausgehend auseinander
strebenden ersten Leitblechen (28, 30) gebildet ist und der zweite Lichtbogenlaufweg
(23) aus zwei von dem Kontaktpaar ausgehend auseinander strebenden zweiten Leitblechen
(29, 31) gebildet ist.
5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberes erstes Leitblech (28) und ein unteres zweites Leitblech (29) sich jeweils
von einem beweglichen Kontaktträger (18) aus erstrecken, wobei an dem Kontaktträger
der zweite Kontakt (11) angeordnet ist.
6. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Leitblechfortsatz (36, 37) zur weiteren Führung des Lichtbogens das
obere erste Leitblech (28) und/oder das untere zweite Leitblech (29) ergänzt.
7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Festkontaktträger (8) abschnittsweise ein unteres erstes Leitblech (30) bildet
und abschnittsweise ein oberes zweites Leitblech (31) bildet.
8. Schaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das obere zweite Leitblech (31) sich um den Kontaktbereich (12) herum und zu der
Löschvorrichtung (32) erstreckt.
9. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Lichtbogenlaufweg (23) ein Umkehrleitblech (35) aufweist, wobei ein Lichtbogen
auf dem zweiten Lichtbogenlaufweg entlang des Umkehrleitblechs umkehrbar und von dem
zweiten Kontakt (11) zu dem unteren zweiten Leitblech (29) leitbar ist.
10. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtbogenlaufweg und der zweite Lichtbogenlaufweg zumindest abschnittsweise
voneinander isoliert verlaufen.
11. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschvorrichtung (32) durch eine Isoliervorrichtung (34) in zwei Löschbereiche
aufgeteilt ist.
12. Schaltgerät nach Anspruch 11, wobei die Isoliervorrichtung (34) kammförmig ausgeführt
ist.
13. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schalter nebeneinander angeordnet sind, wobei die Kontaktträger (18) der
einzelnen Schalter von einer gemeinsamen Schaltbrücke betätigt werden.
14. Schaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogentreiberanordnung (22, 23) zumindest einen Permanentmagneten (28) umfasst,
der zwischen zwei Polplatten (25, 26, 27) angeordnet ist, wobei das Kontaktpaar (12,
17) zwischen den zwei Polplatten (25, 26, 27) angeordnet ist.