[0001] Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung für ein elektrisches Installationsschaltgerät,
wobei das Installationsschaltgerät eine aus einem feststehenden und einem beweglichen
Kontaktstück gebildete Kontaktstelle umfasst, an der bei einer Ausschaltung ein Lichtbogen
entsteht, und wobei die Lichtbogenlöscheinrichtung ein mehrere Lichtbogenlöschbleche
aufweisendes Lichtbogenlöschblechpaket umfasst, in das der Lichtbogen einläuft und
darin gelöscht wird, wobei die Lichtbogenlöschbleche in einem Stapel parallel zueinander
angeordnet und durch eine Haltevorrichtung voneinander beabstandet gehalten sind,
wobei jedes Lichtbogenlöschblech zwei symmetrisch zu einer Längsmittelachse verlaufende
Längsseitenkanten und einen Einlaufbereich aufweist, in dem, ausgehend von einer Einlauf-Schmalseitenkante,
ein in Lichtbogenlaufrichtung sich erstreckender und zur Lichtbogeneintrittsstelle
hin offener Einlaufausschnitt zwischen zwei Einlaufschenkeln gebildet ist, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Die Erfindung betrifft weiter ein Installationsschaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter
oder einen Leistungsschalter, mit einem feststehenden und einem beweglichen Kontaktstück,
die gemeinsam eine Kontaktstelle bilden, und mit einer zur Löschung eines an der Kontaktstelle
auftretenden Lichtbogens dienenden Lichtbogenlöscheinrichtung, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 10.
[0003] Löschkammern werden in Schutzschaltern zum Löschen von Lichtbögen eingesetzt. Diese
können in Einkammersystemen und Zweikammersystemen verwendet werden. In der Regel
haben die Löschbleche einen V-förmigen Ausschnitt und sind gleichsinnig angeordnet.
Ein Lichtbogen wird in der Löschkammer in viele Teillichtbögen zerlegt und schliesslich
zum Erlöschen gebracht.
[0004] Eine gattungsgemäße Lichtbogenlöscheinrichtung ist in einem Leitungsschutzschalter,
einem Leistungsschalter, aber auch beispielsweise in einem Motorschutzschalter untergebracht.
Das Lichtbogenlöschblechpaket setzt sich dabei zusammen aus mehreren Lichtbogenlöschblechen,
die im bekannten Stand der Technik bezüglich der äußeren Form und Abmessungen identisch
ausgebildet sind. Die Bleche besitzen eine symmetrische, V ― förmige Einlaufkontur,
die zur Lichtbogen-Entstehungsstelle hin offen ist.
[0005] DE 10 2008 021 138 A1 zeigt eine gattungsgemäße Lichtbogenlöscheinrichtung für einen elektrischen Schalter,
mit parallel zueinander angeordneten Löschblechen, die mittels einer durch einen quaderförmigen
Kasten gebildeten Halteeinrichtung aus Isoliermaterial auf Abstand zueinander gehalten
sind.
[0006] Wenn nun ein Lichtbogen zwischen einem beweglichen Kontaktstück und einem feststehenden
Kontaktstück einer Kontaktstelle, beispielsweise bei einem Kurzschlussstrom, entsteht,
so wird er über Lichtbogenleitschienen, die den Löschblech-Stapel beidseitig in Stapelrichtung
begrenzen, in das Lichtbogenlöschblechpaket geführt und dort in Teillichtbögen unterteilt,
wodurch die Lichtbogenspannung erhöht und der Kurzschlussstrom dadurch begrenzt werden.
[0007] Um eine schnelle Löschung des Lichtbogens zu gewährleisten, ist es erforderlich,
dass der Lichtbogen schnell in das Löschblechpaket hineinläuft. Um einen hohen Kurzschlussstrom
abschalten zu können, ist es erforderlich, dass eine hohe Lichtbogenspannung zwischen
den einzelnen Lichtbogenlöschblechen sich ausbildet und diese möglichst stabil bleibt.
[0008] Die maximal mögliche Löschblechanzahl ist dabei durch die Einbauhöhe bestimmt, wobei
die Löschblechdicke und der Abstand zwischen den Blechen Einfluss hat. Da die Einbauhöhe
und die maximal mögliche Löschblechanzahl verantwortlich ist für die Größe der resultierenden
Lichtbogenspannung und damit für die mögliche Begrenzung des Kurzschlussstromes beim
Einlauf des Lichtbogens in die Löschkammer, ist man bestrebt, möglichst viele Lichtbogenlöschbleche
in einer Lichtbogenlöschkammer unterzubringen, wobei in der Praxis eine minimale Blechdicke
aufgrund der thermischen Festigkeit und ein minimaler Abstand der Bleche untereinander
nicht unterschritten werden kann und eine Unterschreitung der minimal möglichen Blechdicke
bzw. des minimal möglichen Abstandes Werte nicht zur Erhöhung der Lichtbogenspannung
führt. Damit sind aus physikalischen Gründen für eine bestimmte Einbauhöhe die maximal
erreichbare Lichtbogenspannung und damit die maximal mögliche Kurzschlussstrombegrenzung
geometrisch festgelegt.
[0009] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Lichtbogenlöscheinrichtung
so weiterzuentwickeln, dass bei gegebenen geometrischen Abmessungen ein schnelleres
Ansteigen der Lichtbogenspannung und insgesamt eine höhere Lichtbogenspannung erreicht
werden.
[0010] Es ist weiter eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Installationsschaltgerät
anzugeben, bei dem unter gegebenen geometrischen Beschränkungen ein schnelles und
sicheres Löschen des Lichtbogens bei hohem Kurzschlussstrom, sowohl bei Gleich- als
auch bei Wechselstromanwendung, gewährleistet ist.
[0011] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1, sowie durch ein Installationsschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs
10..
[0012] Erfindungsgemäß also verengt sich der Einlaufausschnitt trichterförmig und bezogen
auf die Längsmittelachse asymmetrisch in Lichtbogenlaufrichtung, und zur Bildung des
Lichtbogenlöschblechpaketes sind die Lichtbogenlöschbleche abwechselnd an ihrer Längsmittelachse
gespiegelt übereinander angeordnet, so dass jedes Lichtbogenlöschblech mit einem seiner
Einlaufschenkel jeweils den Einlaufausschnitt der ihm benachbarten Lichtbogenlöschbleche
in Stapelrichtung gesehen teilweise überdeckt..
[0013] Die Löschbleche sind erfindungsgemäß also abwechselnd gespiegelt angeordnet. Dies
führt zu einer im Teilungsfall zusätzlichen Verlängerung der Teillichtbögen und resultiert
in einer insgesamt schneller ansteigenden und höheren Lichtbogenspannung. Dadurch
kann insbesondere in DC Anwendungen ein schnelles und sicheres Löschen des Lichtbogens
gewährleistet werden. Eine schnell ansteigende und insgesamt Hohe Lichtbogenspannung
schützt den Schutzschalter insbesondere auch in einem DC-Anwendungsfall vor Überlastung
und Schädigung.
[0014] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat jedes Lichtbogenlöschblech
eine rechteckförmige Grundkonfiguration, wobei ein erster Einlaufschenkel mit einer
ersten, den Einlaufausschnitt einseitig begrenzenden Einlaufkante und ein zweiter
Einlaufschenkel mit einer zweiten, den Einlaufausschnitt einseitig begrenzenden Einlaufkante
gebildet sind und wobei der Einlaufausschnitt an seinem in Lichtbogeneinlaufrichtung
gelegenen Ende in einen die beiden Einlaufschenkel verbindenden Grundbereich übergeht,
so dass die Breite des ersten Einlaufschenkels am Grundbereich größer ist als die
Breite des zweiten Einlaufschenkels am Grundbereich, und wobei in Stapelrichtung auf
jeder Seite der durch die Längsmittelachsen der gestapelten Löschbleche festgelegten
Stapelmittelebene eine abwechselnde Folge von ersten und zweiten Einlaufschenkeln
entsteht.
[0015] Man kann sich den erfindungsgemäßen Löschblechstapel gewissermaßen aus einer abwechselnden
Folge von ersten und zweiten Löschblechen aufgebaut denken. Als erste Löschbleche
werden diejenigen Löschbleche bezeichnet, die so angeordnet sind, dass ihre ersten
Einlaufschenkel in Stapelrichtung übereinander und auf einer ersten Seite der durch
die Längsmittelachsen der gestapelten Löschbleche festgelegten Stapelmittelebene liegen.
Als zweite Löschbleche werden diejenigen Löschbleche bezeichnet, die so angeordnet
sind, dass ihre ersten Einlaufschenkel in Stapelrichtung übereinander und auf einer
zweiten Seite der durch die Längsmittelachsen der gestapelten Löschbleche festgelegten
Stapelmittelebene liegen, wobei die zweite Seite der ersten Seite gegenüber liegt.
Man kann sich den Aufbau des erfindungsgemäßen Löschblechstapels weiterhin so vorstellen,
dass die ersten Löschbleche einen ersten Teil-Löschblechstapel bilden und die zweiten
Löschbleche einen zweiten Teil-Löschblechstapel bilden, und dass der erste und der
zweite Teil-Löschblechstapel ineinander gefügt wurden. Die ersten und zweiten Löschbleche
sind dabei identisch aufgebaut, sie unterscheiden sich nur dadurch, dass ein zweites
Löschblech aus einem ersten Löschblech durch Spiegelung an seiner Längsmittelachse
hervorgeht.
[0016] Die Wirkungsweise dieser erfindungsgemäßen Löschblechanordnung kann wie folgt erklärt
werden. Der Lichtbogen trifft, wenn er in den Einlaufausschnitt einläuft, zunächst
auf die ersten Einlaufkanten und läuft in den Bereich zwischen den ersten Einlaufschenkeln
ein. Der Abstand zwischen den ersten Einlaufschenkeln ist größer als der Abstand zwischen
den Löschblechen im in Lichtbogenlaufrichtung gesehen hinteren Bereich der Löschbleche,
daher erfolgt das Einlaufen des Lichtbogens in den Bereich zwischen den ersten Einlaufschenkeln
schneller, als es erfolgen würde, wenn die Einlaufschenkel alle denselben, kleineren
Abstand hätten, wie es im Stand der Technik üblich ist. Aufgrund des größeren Abstandes
zwischen den ersten Einlaufschenkeln im Bereich der ersten Einlaufkanten ist auch
der Strömungswiderstand vor dem Lichtbogen geringer wodurch sich die Einlaufgeschwindigkeit
vergrößert. Damit wird bereits im Bereich der ersten Einlaufkanten eine gute Strombegrenzung
durch die der treibenden Spannung entgegengerichtete, schnell ansteigende Lichtbogenspannung
erreicht. Der Lichtbogen wird dabei gekühlt und der Kurzschlussstrom sinkt. Bei Auftreffen
des Lichtbogens auf die zweiten Einlaufschenkel im Bereich der zweiten Einlaufkanten
im hinteren Bereich des Lichtbogenlöschblechpaketes erfolgt eine nochmalige Unterteilung
der Teillichtbögen in fast die doppelte Anzahl, wodurch die Lichtbogenspannung auf
einen Wert weit über der treibenden Netzspannung ansteigt und der Lichtbogen schnell
zum Verlöschen gebracht wird. Dadurch wird auch die thermische Belastung der Löschbleche
ausreichend gering gehalten.
[0017] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat der Einlaufausschnitt
eine bezogen auf die Längsmittelachse asymmetrische V-Form mit geraden Einlaufkanten.
[0018] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung haben die Lichtbogenlöschbleche
an ihren Längsseiten hervorstehende Zapfen, mit denen sie Haltelöcher in der Haltevorrichtung
durchgreifen.
[0019] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bestehen die Löschbleche
aus einem ferromagnetischen Material und sind mit einer Kupferschicht bedeckt. Als
Grundmaterial für die Löschbleche werden dabei ferromagnetische Werkstoffe eingesetzt,
da das Magnetfeld, welches den Lichtbogen begleitet, in der Nähe eines ferromagnetischen
Werkstoffes bestrebt ist, durch die magnetisch besser leitenden Löschbleche zu verlaufen.
Dadurch entsteht eine Saugwirkung in Richtung der Löschbleche. Diese Saugwirkung führt
neben einem vom Lichtbogen selbst erzeugten magnetischen Blasfeld dazu, dass sich
der Lichtbogen zu der Anordnung der Löschbleche bewegt und zwischen diesen in mehrere
Teillichtbögen aufgeteilt wird, die auf den Löschblechen Fuß fassen
[0020] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung
einen Isolierstreifen, der Seitenwände mit Haltelöchern für die Zapfen hat, wobei
die Seitenwände das Löschblechpaket an den Längsseitenkanten der Löschbleche begrenzen,
und wobei der Isolierstreifen eine Rückwand hat, die das Löschblechpaket an den in
Lichtbogeneinlaufrichtung den Einlauf-Schmalseitenkanten gegenüber liegenden Rückseitenkanten
der Löschbleche begrenzt. Die seitliche Begrenzung des Löschblechpakets durch die
Seitenwände der Haltevorrichtung bewirkt eine Aufrechterhaltung des Drucks innerhalb
der Löschkammer, was die Lichtbogenlöschung befördert.
[0021] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Rückwand
Öffnungsschlitze auf, durch die der Druck, der durch den Lichtbogen erzeugt wird,
abgebaut werden kann. Dies dient zur Abstimmung der Druckverhältnisse innerhalb der
Löschkammer und hilft zu einem verbesserten Lichtbogeneinlauf und zu einer verbesserten
Lichtbogenteilung.
[0022] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat die Rückwand
an ihren Schmalseiten hervorstehende Haltenasen, um die Lichtbogenlöscheinrichtung
in dem Gehäuse eines Installationsschaltgerätes auszurichten.
[0023] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung lassen die Seitenwände
das Löschblechpaket im Bereich der Einlaufschenkel der Löschbleche frei. Im Einlaufbereich
Im Einlaufbereich des Lichtbogens ist die Löschkammer damit gewissermaßen seitlich
geöffnet um einen Teil des entstehend Gasdrucks an der Löschkammer vorbei zu leiten.
[0024] Ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät ist insbesondere ein Leitungsschutzschalter
oder ein Leistungsschalter, mit einem feststehenden und einem beweglichen Kontaktstück,
die gemeinsam eine Kontaktstelle bilden, und mit einer zur Löschung eines an der Kontaktstelle
auftretenden Lichtbogens dienenden Lichtbogenlöscheinrichtung, wobei die Lichtbogenlöscheinrichtung
mit einem mehrere Lichtbogenlöschbleche aufweisenden Lichtbogenlöschblechpaket gestaltet
ist, in das der Lichtbogen einläuft und darin gelöscht wird, wobei die Lichtbogenlöschbleche
in einem Stapel parallel zueinander angeordnet und durch eine Haltevorrichtung voneinander
beabstandet gehalten sind, wobei jedes Lichtbogenlöschblech zwei symmetrisch zu einer
Längsmittelachse verlaufende Längsseitenkanten und einen Einlaufbereich aufweist,
in dem, ausgehend von einer Einlauf-Schmalseitenkante, ein in Lichtbogenlaufrichtung
sich erstreckender und zur Lichtbogeneintrittsstelle hin offener Einlaufausschnitt
zwischen zwei Einlaufschenkeln gebildet ist, und wobei sich der Einlaufausschnitt
trichterförmig und bezogen auf die Längsmittelachse asymmetrisch in Lichtbogenlaufrichtung
verengt, und wobei zur Bildung des Lichtbogenlöschblechpaketes die Lichtbogenlöschbleche
abwechselnd an ihrer Längsmittelachse gespiegelt übereinander angeordnet sind, so
dass jedes Lichtbogenlöschblech mit einem seiner Einlaufschenkel jeweils den Einlaufausschnitt
der ihm benachbarten Lichtbogenlöschbleche in Stapelrichtung gesehen teilweise überdeckt.
[0025] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat das Installationsschaltgerät
eine Doppelkontaktstelle mit zwei Lichtbogenlöscheinrichtungen, wobei jeder Teil-Kontaktstelle
eine Lichtbogenlöscheinrichtung zugeordnet ist, die wie oben beschrieben gestaltet
ist.
[0026] Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen
der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
[0027] Es zeigen:
- Figur 1
- eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäß gestaltetes Lichtbogenlöschblech,
- Figur 2
- eine isometrische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Lichtbogenlöschblechpaket von
der Lichtbogenentstehungsseite her,
- Figur 3
- eine Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Lichtbogenlöschblechpaket von schräg oben und
von der Lichtbogenentstehungsseite her,
- Figur 4
- eine isometrische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Lichtbogenlöschblechpaket von
der Rückseite her.
[0028] Gleiche oder gleichwirkende Baugruppen oder Elemente sind in den Figuren mit denselben
Bezugszeichen versehen.
[0029] Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf die Breitseite eines erfindungsgemäßen Löschbleches
1, 1'. Es hat eine rechteckförmige Grundkonfiguration mit zwei symmetrisch zu einer
Längsmittelachse 4 verlaufende Längsseitenkanten 5, 5', einer Einlauf-Schmalseitenkante
7 und einer Rückseitenkante 14. Es weist einen Einlaufbereich 6 auf, in dem, ausgehend
von der Einlauf-Schmalseitenkante 7, ein in Lichtbogenlaufrichtung sich erstreckender
und zur Lichtbogeneintrittsstelle hin offener Einlaufausschnitt zwischen zwei Einlaufschenkeln
8, 8' gebildet ist. Der Einlaufausschnitt verengt sich trichterförmig und bezogen
auf die Längsmittelachse 4 asymmetrisch in Lichtbogenlaufrichtung. Dadurch ist ein
erster Einlaufschenkel 8 mit einer ersten, den Einlaufausschnitt einseitig begrenzenden
Einlaufkante 9 und ein zweiter Einlaufschenkel 8' mit einer zweiten, den Einlaufausschnitt
einseitig begrenzenden Einlaufkante 9' gebildet. Der Einlaufausschnitt geht an seinem
in Lichtbogeneinlaufrichtung gelegenen Ende in einen die beiden Einlaufschenkel 9,
9' verbindenden Grundbereich 10 über. Die Breite des ersten Einlaufschenkels 8 am
Grundbereich 10 ist größer ist als die Breite des zweiten Einlaufschenkels 8' am Grundbereich
10.
[0030] Der Einlaufausschnitt hat also eine bezogen auf die Längsmittelachse 4 asymmetrische
V-Form mit geraden Einlaufkanten 9, 9'. Die erste Einlaufkante 9 des ersten Einlaufschenkels
8 bildet mit der Längsmittelachse 4 einen ersten Winkel 17. Die zweite Einlaufkante
9' des zweiten Einlaufschenkels 8' bildet mit der Längsmittelachse 4 einen zweiten
Winkel 17'. Der erste Winkel 17 liegt in einer bevorzugten Ausführungsform hier in
einem Bereich zwischen 20 ― 25°. Der zweite Winkel 17' liegt in einer bevorzugten
Ausführungsform hier in einem Bereich zwischen 10 ― 15. Die Tiefe des V-förmigen Ausschnitts
, das ist der Abstand zwischen der Einlauf-Schmalseitenkante 7 und dem Grundbereich
10, liegt in einer bevorzugten Ausführungsform hier in einem Bereich zwischen 6.5
― 7.0 mm.
[0031] Das Lichtbogenlöschblech (1, 1') hat an seinen Längsseiten 5, 5' jeweils zwei hervorstehende
Zapfen 11, mit denen es in Haltelöcher in der Haltevorrichtung 3, siehe unten und
die Figuren 2 ― 4, durchgreifen kann.
[0032] Das Löschblech (1, 1') besteht aus einem ferromagnetischen Material und ist mit einer
Kupferschicht bedeckt.
[0033] Die Figuren 2 bis 4 zeigen ein aus sechzehn Lichtbogenlöschblechen 1, 1' , von denen
jedes wir in Fig. 1 beschrieben aufgebaut ist, gebildetes Lichtbogenlöschblechpaket
2, in das ein Lichtbogen einlaufen und darin gelöscht werden kann, wobei die Lichtbogenlöschbleche
1, 1' in einem Stapel parallel zueinander angeordnet und durch eine Haltevorrichtung
3 voneinander beabstandet gehalten sind. Die Anzahl der eingesetzten Löschbleche und
deren Dicke können jedoch anwendungsspezifisch variieren, erfindungsgemäß aufgebaute
Löschblechpakete mit einer anderen Anzahl von Löschblechen sind ebenfalls möglich.
[0034] Zur Bildung des Lichtbogenlöschblechpaketes 2 sind die Lichtbogenlöschbleche 1, 1'
abwechselnd an ihrer Längsmittelachse 4 gespiegelt übereinander angeordnet, so dass
jedes Lichtbogenlöschblech 1,1' mit einem seiner Einlaufschenkel 8, 8' jeweils den
Einlaufausschnitt der ihm benachbarten Lichtbogenlöschbleche 1', 1 in Stapelrichtung
gesehen teilweise überdeckt. Somit entsteht in Stapelrichtung auf jeder Seite der
durch die Längsmittelachsen 4 der gestapelten Löschbleche 1, 1' festgelegten Stapelmittelebene
eine abwechselnde Folge von ersten und zweiten Einlaufschenkeln 8, 8'.
[0035] Man kann sich den erfindungsgemäßen Löschblechstapel gewissermaßen aus einer abwechselnden
Folge von ersten und zweiten Löschblechen 1, 1' aufgebaut denken. Als erste Löschbleche
1 werden diejenigen Löschbleche bezeichnet, die so angeordnet sind, dass ihre ersten
Einlaufschenkel 8 in Stapelrichtung übereinander und auf einer ersten Seite der durch
die Längsmittelachsen 4 der gestapelten Löschbleche festgelegten Stapelmittelebene
liegen. In Figur 3 sind das die Löschbleche, deren erste Einlaufschenkel 8 links der
Längsmittelachsen 4 der Löschbleche liegen. Als zweite Löschbleche 1' werden diejenigen
Löschbleche bezeichnet, die so angeordnet sind, dass ihre ersten Einlaufschenkel 8
in Stapelrichtung übereinander und auf einer zweiten Seite der durch die Längsmittelachsen
4 der gestapelten Löschbleche festgelegten Stapelmittelebene liegen, wobei die zweite
Seite der ersten Seite gegenüber liegt. In Figur 3 sind das die Löschbleche, deren
erste Einlaufschenkel 8 rechts der Längsmittelachsen 4 der Löschbleche liegen.
[0036] Man kann sich den Aufbau des erfindungsgemäßen Löschblechstapels weiterhin so vorstellen,
dass die ersten Löschbleche 1 einen ersten Teil-Löschblechstapel bilden und die zweiten
Löschbleche 1' eine zweiten Teil-Löschblechstapel bilden, und dass der erste und der
zweite Teil-Löschblechstapel ineinander gefügt wurden. Die ersten und zweiten Löschbleche
1, 1' sind dabei identisch aufgebaut, sie unterscheiden sich nur dadurch, dass ein
zweites Löschblech 1' aus einem ersten Löschblech 1 durch Spiegelung an seiner Längsmittelachse
4 hervorgeht.
[0037] Die Haltevorrichtung 3 umfasst einen Isolierstreifen, der Seitenwände 12, 12' mit
Haltelöchern für die Zapfen 11 hat, wobei die Seitenwände 12, 12' das Löschblechpaket
an den Längsseitenkanten 5, 5' der Löschbleche 1, 1' begrenzen. Es sind für jedes
Löschblech 1, 1' vier Befestigungsöffnungen vorgesehen, welche paarweise symmetrisch
zu der Längsmittelachse 4 angeordnet sind.
[0038] Der Isolierstreifen hat eine Rückwand 13, die das Löschblechpaket 2 an den in Lichtbogeneinlaufrichtung
den Einlauf-Schmalseitenkanten 7 gegenüber liegenden Rückseitenkanten 14 der Löschbleche
1, 1' begrenzt.
[0039] Die Rückwand 13 weist Öffnungsschlitze 15 auf, durch die der Druck, der durch den
Lichtbogen erzeugt wird, abgebaut werden kann.
[0040] Die Rückwand 13 hat an ihren Schmalseiten hervorstehende Haltenasen 16, um die Lichtbogenlöscheinrichtung
in dem Gehäuse eines Installationsschaltgerätes auszurichten. Hier sind zwei asymmetrisch
angeordnete Nasen 16 vorgesehen, diese dienen zur Ausrichtung der Löschkammer im Gerät.
[0041] Die Seitenwände 12, 12' lassen das Löschblechpaket 2 im Bereich der Einlaufschenkel
8, 8' der Löschbleche 1, 1' frei.
[0042] Die Öffnungsschlitze 15 in der Rückwand 13 dienen zur Abstimmung der Druckverhältnisse
innerhalb der Löschkammer und sorgen für einen optimalen Lichtbogeneinlauf und für
eine optimale Lichtbogenteilung. Das Freilassen des Löschblechpakets 2 seitlich im
Bereich der Einlaufschenkel 8, 8' sorgt dafür, dass ein Teil des entstehend Gasdrucks
an der Löschkammer vorbei geleitet wird. In dem übrigen seitlichen Bereich, außerhalb
der Einlaufschenkel 8, 8', ist das Löschblechpaket 2 durch die Seitenwände 12, 12'
geschlossen, dies dient zur Aufrechterhaltung des Drucks innerhalb der Löschkammer.
[0043] Die Löschbleche werden, zusammenfassend dargestellt, durch einen Löschblechhalter
gehalten und gegeneinander parallel ausgerichtet. Die Löschbleche sind abwechselnd
gespiegelt angeordnet. Dies führt zu einer im Teilungsfall des Lichtbogens zusätzlichen
Verlängerung der Teillichtbögen und resultiert in einer insgesamt schneller ansteigenden
und höheren Lichtbogenspannung. Dadurch kann, insbesondere in DC Anwendungen, ein
schnelles und sicheres Löschen des Lichtbogens gewährleistet werden. Eine schnell
ansteigende und insgesamt Hohe Lichtbogenspannung schützt das Installationsschaltgerät
insbesondere auch im DC- Anwendungsfall vor Überlastung und Schädigung.
[0044] Die dargestellte erfindungsgemäße Lichtbogenlöscheinrichtung mit der erfindungsgemäßen
Löschkammer kann in DC und AC Leitungsschutzschaltern bzw. Lasttrennschaltern zum
Einsatz kommen. Die Lichtbogenlöscheinrichtung mit der erfindungsgemäßen Löschkammer
kann vorteilhaft sowohl in Einkammersystemen als auch in Zweikammersystem zum schnellen
Löschen von Lichtbögen verwendet werden.
Bezugszeichenliste
[0045]
- 1
- Lichtbogenlöschblech
- 1'
- Lichtbogenlöschblech
- 2
- Lichtbogenlöschblechpaket
- 3
- Haltevorrichtung
- 4
- Längsmittelachse
- 5
- Längsseitenkante
- 5'
- Längsseitenkante
- 6
- Einlaufbereich
- 7
- Einlauf-Schmalseitenkante
- 8
- erster Einlaufschenkel
- 8'
- zweiter Einlaufschenkel
- 9
- erste Einlaufkante
- 9'
- zweite Einlaufkante
- 10
- Grundbereich
- 11
- Zapfen
- 12
- Seitenwand
- 12'
- Seitenwand
- 13
- Rückwand
- 14
- Rückseitenkante
- 15
- Öffnungsschlitz
- 16
- Haltenase
- 17
- erster Winkel
- 17'
- zweiter Winkel
1. Lichtbogenlöscheinrichtung für ein elektrisches Installationsschaltgerät, wobei das
Installationsschaltgerät eine aus einem feststehenden und einem beweglichen Kontaktstück
gebildete Kontaktstelle umfasst, an der bei einer Ausschaltung ein Lichtbogen entsteht,
und wobei die Lichtbogenlöscheinrichtung ein mehrere Lichtbogenlöschbleche (1, 1')
aufweisendes Lichtbogenlöschblechpaket (2) umfasst, in das der Lichtbogen einläuft
und darin gelöscht wird, wobei die Lichtbogenlöschbleche (1, 1') in einem Stapel parallel
zueinander angeordnet und durch eine Haltevorrichtung (3) voneinander beabstandet
gehalten sind, wobei jedes Lichtbogenlöschblech (1, 1') zwei symmetrisch zu einer
Längsmittelachse (4) verlaufende Längsseitenkanten (5, 5') und einen Einlaufbereich
(6) aufweist, in dem, ausgehend von einer Einlauf-Schmalseitenkante (7), ein in Lichtbogenlaufrichtung
sich erstreckender und zur Lichtbogeneintrittsstelle hin offener Einlaufausschnitt
zwischen zwei Einlaufschenkeln (8, 8') gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlaufausschnitt sich trichterförmig und bezogen auf die Längsmittelachse (4)
asymmetrisch in Lichtbogenlaufrichtung verengt, und dass zur Bildung des Lichtbogenlöschblechpaketes
(2) die Lichtbogenlöschbleche (1, 1') abwechselnd an ihrer Längsmittelachse (4) gespiegelt
übereinander angeordnet sind, so dass jedes Lichtbogenlöschblech (1,1') mit einem
seiner Einlaufschenkel (8, 8') jeweils den Einlaufausschnitt der ihm benachbarten
Lichtbogenlöschbleche (1', 1) in Stapelrichtung gesehen teilweise überdeckt.
2. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Lichtbogenlöschblech (1, 1') eine rechteckförmige Grundkonfiguration hat, dass
ein erster Einlaufschenkel (8) mit einer ersten, den Einlaufausschnitt einseitig begrenzenden
Einlaufkante (9) und ein zweiter Einlaufschenkel (8') mit einer zweiten, den Einlaufausschnitt
einseitig begrenzenden Einlaufkante (9') gebildet sind und dass der Einlaufausschnitt
an seinem in Lichtbogeneinlaufrichtung gelegenen Ende in einen die beiden Einlaufschenkel
(9,9') verbindenden Grundbereich (10) übergeht, dass die Breite des ersten Einlaufschenkels
(8) am Grundbereich (10) größer ist als die Breite des zweiten Einlaufschenkels (8')
am Grundbereich (10), und dass in Stapelrichtung auf jeder Seite der durch die Längsmittelachsen
(4) der gestapelten Löschbleche (1, 1') festgelegten Stapelmittelebene eine abwechselnde
Folge von ersten und zweiten Einlaufschenkeln (8, 8') entsteht.
3. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlaufausschnitt eine bezogen auf die Längsmittelachse (4) asymmetrische V-Form
mit geraden Einlaufkanten (9, 9') hat.
4. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöschbleche (1, 1') an ihren Längsseiten (5, 5') hervorstehende Zapfen
(11) haben, mit denen sie Haltelöcher in der Haltevorrichtung (3) durchgreifen
5. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschbleche (1, 1') aus einem ferromagnetischen Material bestehen und mit einer
Kupferschicht bedeckt sind.
6. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (3) einen Isolierstreifen umfasst, der Seitenwände (12, 12')
mit Haltelöchern für die Zapfen (11) hat, wobei die Seitenwände (12, 12') das Löschblechpaket
(2) an den Längsseitenkanten (5, 5') der Löschbleche (1, 1') begrenzen, und der eine
Rückwand (13) hat, die das Löschblechpaket (2) an den in Lichtbogeneinlaufrichtung
den Einlauf-Schmalseitenkanten (7) gegenüber liegenden Rückseitenkanten (14) der Löschbleche
(1, 1') begrenzt.
7. Lichtbogenlöscheinrichtung Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand (13) Öffnungsschlitze (15) auf weist, durch die der Druck, der durch
den Lichtbogen erzeugt wird, abgebaut werden kann.
8. Lichtbogenlöscheinrichtung Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand (13) an ihren Schmalseiten hervorstehende Haltenasen (16) hat, um die
Lichtbogenlöscheinrichtung in dem Gehäuse eines Installationsschaltgerätes auszurichten.
9. Lichtbogenlöscheinrichtung Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (12, 12') das Löschblechpaket (2) im Bereich der Einlaufschenkel
(8, 8') der Löschbleche (1, 1') freilassen.
10. Installationsschaltgerät, insbesondere Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter,
mit einem feststehenden und einem beweglichen Kontaktstück, die gemeinsam eine Kontaktstelle
bilden, und mit einer zur Löschung eines an der Kontaktstelle auftretenden Lichtbogens
dienenden Lichtbogenlöscheinrichtung, wobei die Lichtbogenlöscheinrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 7 gestaltet ist.
11. Installationsschaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Installationsschaltgerät eine Doppelkontaktstelle mit zwei Lichtbogenlöscheinrichtungen
hat, wobei jeder Teil-Kontaktstelle eine Lichtbogenlöscheinrichtung zugeordnet ist,
und wobei jede Lichtbogenlöscheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gestaltet
ist.