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EP2801993A1 - Switching device with improved insulation resistance when tripped - Google Patents

Switching device with improved insulation resistance when tripped Download PDF

Info

Publication number
EP2801993A1
EP2801993A1 EP13166641.4A EP13166641A EP2801993A1 EP 2801993 A1 EP2801993 A1 EP 2801993A1 EP 13166641 A EP13166641 A EP 13166641A EP 2801993 A1 EP2801993 A1 EP 2801993A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching device
contact
insulation
contact slide
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13166641.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Steinbauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP13166641.4A priority Critical patent/EP2801993A1/en
Publication of EP2801993A1 publication Critical patent/EP2801993A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/346—Details concerning the arc formation chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/36—Metal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/546—Contact arrangements for contactors having bridging contacts

Definitions

  • the invention relates to a switching device with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece, which is arranged in a contact slide, and an arc-quenching chamber having mutually parallel quenching plates.
  • the deposited silver can also burn into the surfaces of the surrounding parts.
  • the silver is conductive, so that portions of the surfaces of the surrounding parts become conductive. This shortens the creepage distances and creepage distances in the switches. Will the movable contact element Moved away from the housing-fixed contact element, it can come to rollovers. These can be reduced by increasing the air and creepage distances when making the switch, but can not be completely avoided.
  • a switching device such. B. a circuit breaker certain test sequences exist. For a given sequence of a UL 508 test sequence, the circuit breaker must withstand an over-voltage high voltage test after a so-called overload test and an endurance test. Among other things, a high voltage potential is applied between input and output terminal.
  • the circuit-breaker must still prove its insulation strength even at a high voltage potential, that is, no flashovers in the circuit breaker due to the high voltage must occur.
  • these test sequences may cause problems due to the overload and endurance tests performed in advance.
  • the switch In these tests, the switch must perform several thousand operations at different load currents (single rated current, double rated current). In this case, this is very hot, causing the contact silver of the contact piece melts and settles on the switching chamber walls of the circuit breaker and this mirrored. The result is a conductive area, which short-circuits the two Festschalt Federatione on the chamber wall and the baffle, whereby the necessary insulation resistance of the circuit breaker is no longer guaranteed.
  • the object of the present invention is to provide a switching device which ensures the necessary insulation resistance of the switching device even at high voltage ranges.
  • this object is achieved by a switching device with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece, which is arranged in a contact slide, and an arc-quenching chamber having mutually parallel quenching plates.
  • the invention is characterized in that a current flow-preventing insulating element is arranged between the contact slide and the arc splitter arrangement.
  • the insulation element is designed as Ablerippe. These screening ribs create a shadow effect behind the ribs. During the overload and endurance tests, when the switch gets quite hot and the contact silver liquefies and silver droplets are thrown against the chamber walls, these shadow areas remain free of silver and therefore increase the insulation resistance of the entire switch.
  • the insulation element is arranged parallel to the contact slide on a side wall of the switching device.
  • the insulating element thus has the function of a protective wall between contact slide and quenching plate assembly.
  • a plurality of insulation elements arranged in parallel between contact slide and quenching plate assembly is provided.
  • the parallel arrangement of the insulation elements or shielding ribs creates a shadow in their backs against which no silver gets to the chamber wall during the overload and endurance tests. In this area, virtually no mirroring takes place.
  • a higher insulation resistance can be achieved and thus the required tests are passed.
  • the insulation elements are spaced apart from each other so that they form a shadow area, which is not wettable in the case of release of liberated, current-conducting material.
  • the insulation elements according to the invention thus serve as a breakwater for the liberated current conductive material.
  • the shadow forming behind the respective insulation elements serves to interrupt the forming reflective surface.
  • the insulation elements different Have depths. It can be provided that the insulation element, which is closest to the contact slide, has the largest construction depth.
  • the insulating element which is closest to the quenching plate assembly, has the smallest overall depth.
  • the different depths of the insulation elements cause that an optimal shadow area can form behind the respective insulation element.
  • the switching device is a circuit breaker.
  • the switching device has a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece, which is arranged in a contact slide.
  • a contact slide In each case, right and left of the contact slide extinguishing plates are arranged, which are spaced from each other in parallel superimposed.
  • current flow interrupting insulation elements are positioned, which are preferably formed as Ablerippen.
  • the insulation elements preferably have different depths, that is, the insulation element, which is closest to the contact slide, has the largest depth, while the insulation element, which is closest to the arc splitter assembly, has the smallest depth.
  • the insulation elements or shielding ribs according to the invention are preferably arranged parallel to one another and spaced such that they form a shadow region which, in the case of release of the switching device, is not wettable by electrically conductive materials which become free.
  • the Isolation elements are preferably arranged in a total diffuser.
  • the insulation elements can extend into the chamber longer.
  • the closer the baffle comes to the bottom of the chamber the shorter the insulation elements must be in order to achieve good insulation resistance.
  • the switching device is characterized by insulation elements, which serve as a breakwater and are arranged between contact slide and quenching plate assembly.
  • the insulating elements are preferably formed as Ablerippen, which are arranged parallel to each other and are formed diffuser-like. By this embodiment of the invention, they prevent the formation of a mirror of conductive material in the event of triggering, which could lead to a rollover.
  • the insulation elements have the further advantage that they require no additional space and no additional component must be created.
  • Fig. 1 shows a switching device of the prior art with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece 10, 20, which is arranged in a contact slide 30.
  • quenching plates 40 are arranged, which are spaced from each other, arranged in parallel one above the other.
  • the movable contact piece 20 is moved away from the housing-fixed contact piece 10, so that the current flow is interrupted.
  • this creates an arc.
  • the arc is conducted into the quenching chamber in a suitable manner, where it is extinguished. If the arc is generated, very high temperatures occur in the region of the arc or the contact elements between which it forms.
  • the silver is conductive so that portions of the surface of the surrounding parts become conductive. Overall, a mirror made of conductive material can settle on the chamber wall, which allows a current flow 50, so that flashover occurs in the switching device.
  • Fig. 2 shows a switching device according to the invention with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece 1, 2, which is arranged in a contact slide 3.
  • quenching plates 4 are arranged, which are spaced from each other, arranged in parallel one above the other.
  • current flow interrupting insulation elements 5 are positioned, which are preferably formed as Ablerippen.
  • the insulation elements 5 preferably have different depths, that is, the insulation element 5, which is closest to the contact slide 3, has the largest depth, while the insulation element 5, which is the next plate assembly, has the smallest depth.
  • the insulation elements 5 are thus preferably arranged in a diffuser.
  • the insulation elements 5 or shielding ribs according to the invention are preferably arranged parallel to one another and spaced such that they form a shadow area which, in the event of triggering of the switching device, is not wettable by current-conducting material which is free of charge.
  • the insulation elements can extend into the chamber longer. However, the closer the baffle to the bottom of the chamber comes, the shorter the insulation elements must be 5 in order to achieve a good insulation resistance.
  • Fig. 3 shows the switching device according to the invention with the insulation elements 5, which are preferably arranged parallel to each other and each having an adjacent to an insulating element 5 shadow area 6.
  • the preferably diffuser-like insulating elements 5 serve as a breakwater for a current-conducting silver mirror, since directly behind an insulating element 5 no silver can settle.
  • Fig. 4 is a section of the quenching chamber region of the switching device according to the invention with insulation elements 5 is shown.
  • the positioning of the baffle 7 on the chamber bottom of the switching device out the shielding ribs can extend longer into the chamber.
  • Fig. 5 shows in a further illustration, the positioning of the insulating elements 5 between the contact slide 3 and the quenching plate assembly.
  • Fig. 6 shows the diffuser-like arrangement of the insulation elements 5 and the embodiment of the baffle. 7
  • the switching device is characterized by insulation elements, which serve as a breakwater and are arranged between contact slide and quenching plate assembly.
  • the insulating elements are preferably formed as Ablerippen, which are arranged parallel to each other and are formed diffuser-like.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung aus einem festen und einem beweglichen Schaltstück (1,2), welches in einem Kontaktschieber (3) angeordnet ist, und einer Lichtbogen-Löschkammer, die parallel zueinander angeordnete Löschbleche (4) aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen Kontaktschieber (3) und Löschblechanordnung ein Stromfluss unterbindendes Isolierungselement (5) angeordnet ist.The invention relates to a switching device with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece (1,2), which is arranged in a contact slide (3), and an arc-quenching chamber, the quenching plates (4) arranged parallel to each other. The invention is characterized in that between the contact slide (3) and the arc splitter arrangement a current flow-preventing insulating element (5) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung aus einem festen und einem beweglichen Schaltstück, welches in einem Kontaktschieber angeordnet ist, und einer Lichtbogen-Löschkammer, die parallel zueinander angeordnete Löschbleche aufweist.The invention relates to a switching device with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece, which is arranged in a contact slide, and an arc-quenching chamber having mutually parallel quenching plates.

Bei Schaltgeräten, insbesondere bei Schutzschaltgeräten ist es üblich, dass Strom über ein gehäusefestes Kontaktelement zu einem gegenüber dem gehäusefesten Kontaktelement beweglichen Kontaktelement geleitet wird. Kontaktauflagen des beweglichen und des gehäusefesten Kontaktelements berühren im Grundzustand einander. In einem vorbestimmten Auslösefall wird das bewegliche Kontaktelement von einem gehäusefesten Kontaktelement wegbewegt, damit der Stromfluss unterbrochen wird. Zunächst entsteht hierbei ein Lichtbogen. Der Lichtbogen wird auf geeignete Weise in eine Löschkammer geleitet, wo er gelöscht wird.In switching devices, in particular with protective switching devices, it is customary that current is conducted via a contact element fixed to the housing to a contact element which is movable relative to the housing-fixed contact element. Contact pads of the movable and the housing-fixed contact element touch each other in the ground state. In a predetermined triggering case, the movable contact element is moved away from a housing-fixed contact element, so that the current flow is interrupted. First, this creates an arc. The arc is suitably conducted into a quenching chamber where it is extinguished.

Wird ein Lichtbogen erzeugt, treten sehr hohe Temperaturen im Bereich des Lichtbogens beziehungsweise der Kontaktelemente auf, zwischen denen er sich ausgebildet hat. Durch diese hohen Temperaturen kommt es zum Aufschmelzen der Kontaktmaterialien, insbesondere der Kontaktauflagen. Diese bestehen in der Regel aus Ag2O3ZrO2. Durch das Aufschmelzen und Verdampfen legt sich das Silber an den umliegenden Teilen der Schaltkammer, also eines Teilbereiches des Innenraums des Schutzschalters, der die Kontaktelemente, die Löschkammer und dazwischen liegende Elemente umfasst, ab.If an arc is generated, very high temperatures occur in the region of the arc or the contact elements between which it has formed. These high temperatures cause the melting of the contact materials, in particular the contact pads. These usually consist of Ag 2 O 3 ZrO 2 . As a result of the melting and evaporation, the silver deposits on the surrounding parts of the switching chamber, that is to say a portion of the interior of the circuit breaker comprising the contact elements, the quenching chamber and intermediate elements.

Das abgeschiedene Silber kann sich auch in die Oberflächen der umliegenden Teile einbrennen. Das Silber ist leitfähig, so dass Teilbereiche der Oberflächen der umliegenden Teile leitfähig werden. Dadurch werden die Luft- und Kriechstrecken in den Schaltern verkürzt. Wird das bewegliche Kontaktelement vom gehäusefesten Kontaktelement wegbewegt, kann es zu Überschlägen kommen. Diese können durch Vergrößerung der Luft-und Kriechstrecken bei Herstellung der Schalter verringert, aber nicht ganz vermieden werden.The deposited silver can also burn into the surfaces of the surrounding parts. The silver is conductive, so that portions of the surfaces of the surrounding parts become conductive. This shortens the creepage distances and creepage distances in the switches. Will the movable contact element Moved away from the housing-fixed contact element, it can come to rollovers. These can be reduced by increasing the air and creepage distances when making the switch, but can not be completely avoided.

Um die Zertifizierung eines "Manual Motor Controllers" laut Norm UL 508 zu erhalten, muss ein Schaltgerät wie z. B. ein Leistungsschalter bestimmte Prüffolgen bestehen. Bei einer bestimmten Sequenz einer Prüffolge der Norm UL 508 muss der Leistungsschalter nach einem so genannten Overload-Test und einem Endurance-Test eine Hochspannungsprüfung im ausgeschalteten Zustand überstehen. Dabei wird unter Anderem zwischen Ein- und Ausgangsklemme ein hohes Spannungspotential angelegt.In order to obtain the certification of a "Manual Motor Controller" according to standard UL 508, a switching device such. B. a circuit breaker certain test sequences exist. For a given sequence of a UL 508 test sequence, the circuit breaker must withstand an over-voltage high voltage test after a so-called overload test and an endurance test. Among other things, a high voltage potential is applied between input and output terminal.

Der Leistungsschalter muss auch bei einem hohen Spannungspotential noch seine Isolationsfestigkeit beweisen, das heißt, es darf zu keinen Überschlägen im Leistungsschalter auf Grund der hohen Spannung kommen. Allerdings können bei diesen Prüfsequenzen Probleme auf Grund der im Voraus durchgeführten Overload- und Endurance-Tests entstehen. Bei diesen Tests muss der Schalter bei unterschiedlichen Belastungsströmen (einfacher Nennstrom, doppelter Nennstrom) mehrere tausend Schaltungen durchführen. Dabei wird dieser sehr heiß, wodurch das Kontaktsilber des Schaltstückes schmilzt und sich an den Schaltkammerwänden des Leistungsschalters absetzt und diese verspiegelt. So entsteht ein leitender Bereich, der die beiden Festschaltstücke über die Kammerwand und das Leitblech kurzschließt, wodurch die notwendige Isolationsfestigkeit des Leistungsschalters nicht mehr gewährleistet ist.The circuit-breaker must still prove its insulation strength even at a high voltage potential, that is, no flashovers in the circuit breaker due to the high voltage must occur. However, these test sequences may cause problems due to the overload and endurance tests performed in advance. In these tests, the switch must perform several thousand operations at different load currents (single rated current, double rated current). In this case, this is very hot, causing the contact silver of the contact piece melts and settles on the switching chamber walls of the circuit breaker and this mirrored. The result is a conductive area, which short-circuits the two Festschaltstücke on the chamber wall and the baffle, whereby the necessary insulation resistance of the circuit breaker is no longer guaranteed.

Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Schaltgerät zu schaffen, welches auch bei hohen Spannungsbereichen die notwendige Isolationsfestigkeit des Schaltgeräts gewährleistet.Accordingly, the object of the present invention is to provide a switching device which ensures the necessary insulation resistance of the switching device even at high voltage ranges.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.This object is achieved by a switching device with the features of claim 1. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung aus einem festen und einem beweglichen Schaltstück gelöst, welches in einem Kontaktschieber angeordnet ist, und einer Lichtbogen-Löschkammer, die parallel zueinander angeordnete Löschbleche aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen Kontaktschieber und Löschblechanordnung ein Stromfluss unterbindendes Isolierungselement angeordnet ist.According to the invention this object is achieved by a switching device with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece, which is arranged in a contact slide, and an arc-quenching chamber having mutually parallel quenching plates. The invention is characterized in that a current flow-preventing insulating element is arranged between the contact slide and the arc splitter arrangement.

Dabei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Isolierungselement als Abschirmrippe ausgebildet ist. Durch diese Abschirmrippen entsteht eine Schattenwirkung hinter den Rippen. Während des Overload- und Endurance-Tests, an welchem der Schalter recht heiß wird und sich das Kontaktsilber verflüssigt und Silbertröpfchen an die Kammerwände geschleudert werden, bleiben diese Schattenbereiche frei von Silber und erhöhen daher die Isolationsfestigkeit des gesamten Schalters.It can be provided according to the invention that the insulation element is designed as Abschirmrippe. These screening ribs create a shadow effect behind the ribs. During the overload and endurance tests, when the switch gets quite hot and the contact silver liquefies and silver droplets are thrown against the chamber walls, these shadow areas remain free of silver and therefore increase the insulation resistance of the entire switch.

Der Strom könnte nunmehr über den Abschaumrippen in die Löschbleche fließen und danach auf das Leitblech gelangen. Dieser Weg würde allerdings einen zu großen Widerstand darstellen. Es ist auch denkbar, dass der Strom in einem verspiegelten Bereich vor der ersten Abschirmrippe fließt und dann nach unten über den Kammerboden auf das Leitblech gelangt. Hier ist allerdings das Leitblech erhöht und hat keinen Kontakt zum Kammerboden. Daher ist auch dieser Weg mit einem zu hohen Widerstand verbunden.The current could now flow over the scumery ribs in the quenching plates and then reach the baffle. However, this path would be too great a resistance. It is also conceivable that the current flows in a mirrored area in front of the first shielding rib and then passes down over the chamber bottom onto the guide plate. Here, however, the baffle is raised and has no contact with the chamber floor. Therefore, this way is associated with too high a resistance.

Dies ist auch der Grund für die diffusorartige Anordnung der Abschirmrippen. An der Stelle, an der das Leitblech keinen Kontakt zum Kammerboden hat, können die Abschirmrippen länger in die Kammer hineinreichen. Je näher allerdings das Leitblech dem Kammerboden kommt, desto kürzer müssen auch die Abschirmrippen werden, um eine gute Isolationsfestigkeit zu erreichen.This is also the reason for the diffuser-like arrangement of the screening ribs. At the point where the baffle no Contact with the bottom of the chamber, the shield ribs can reach into the chamber longer. However, the closer the baffle comes to the bottom of the chamber, the shorter the screening ribs must be, in order to achieve good insulation resistance.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Isolierungselement parallel zum Kontaktschieber an einer Seitenwand des Schaltgeräts angeordnet ist. Das Isolierungselement hat somit die Funktion einer Schutzwand zwischen Kontaktschieber und Löschblechanordnung.In a further preferred embodiment of the invention, it is proposed that the insulation element is arranged parallel to the contact slide on a side wall of the switching device. The insulating element thus has the function of a protective wall between contact slide and quenching plate assembly.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl an Isolierungselementen parallel angeordnet zwischen Kontaktschieber und Löschblechanordnung vorgesehen ist. Durch die parallele Anordnung der Isolierungselemente beziehungsweise der Abschirmrippen entsteht in deren Rücken ein Schatten, an welchem während des Overload- und Endurance-Tests kein Silber an die Kammerwand gelangt. In diesem Bereich findet quasi keine Verspiegelung statt. Somit kann bei gleichem Bauraum und gleicher Kammergröße eine höhere Isolationsfestigkeit erreicht werden und somit die geforderten Prüfungen bestanden werden.In a particularly preferred embodiment of the invention can be provided that a plurality of insulation elements arranged in parallel between contact slide and quenching plate assembly is provided. The parallel arrangement of the insulation elements or shielding ribs creates a shadow in their backs against which no silver gets to the chamber wall during the overload and endurance tests. In this area, virtually no mirroring takes place. Thus, with the same space and the same chamber size a higher insulation resistance can be achieved and thus the required tests are passed.

Erfindungsgemäß kann demgemäß auch vorgesehen sein, dass die Isolierungselemente derart voneinander beabstandet sind, dass sie einen Schattenbereich ausbilden, welcher im Auslösefall von frei werdendem, Strom leitenden Material nicht benetzbar ist. Die erfindungsgemäßen Isolierungselemente dienen somit als Wellenbrecher für das frei werdende Strom leitende Material. Der sich hinter den jeweiligen Isolierungselementen bildende Schatten dient dazu, die sich bildende Verspiegelungsfläche zu unterbrechen.According to the invention can also be provided accordingly that the insulation elements are spaced apart from each other so that they form a shadow area, which is not wettable in the case of release of liberated, current-conducting material. The insulation elements according to the invention thus serve as a breakwater for the liberated current conductive material. The shadow forming behind the respective insulation elements serves to interrupt the forming reflective surface.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Isolierungselemente unterschiedliche Bautiefen aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Isolierungselement, welches dem Kontaktschieber am Nächsten ist, die größte Bautiefe aufweist.In a particularly preferred embodiment of the invention can be provided that the insulation elements different Have depths. It can be provided that the insulation element, which is closest to the contact slide, has the largest construction depth.

Es entspricht ebenfalls einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wenn das Isolierungselement, welches der Löschblechanordnung am Nächsten ist, die geringste Bautiefe aufweist. Die unterschiedlichen Bautiefen der Isolierungselemente führen dazu, dass sich ein optimaler Schattenbereich hinter dem jeweiligen Isolierungselement ausbilden kann.It also corresponds to a particular embodiment of the invention, when the insulating element, which is closest to the quenching plate assembly, has the smallest overall depth. The different depths of the insulation elements cause that an optimal shadow area can form behind the respective insulation element.

Erfindungsgemäß kann außerdem vorgesehen sein, dass das Schaltgerät ein Leistungsschalter ist.According to the invention may also be provided that the switching device is a circuit breaker.

Das erfindungsgemäße Schaltgerät weist eine Kontaktanordnung aus einem festen und einem beweglichen Schaltstück auf, welches in einem Kontaktschieber angeordnet ist. Jeweils rechts und links vom Kontaktschieber sind Löschbleche angeordnet, die beabstandet voneinander parallel übereinanderliegend angeordnet sind. Zwischen Kontaktschieber und der Löschblechanordnung sind Stromfluss unterbrechende Isolierungselemente positioniert, die vorzugsweise als Abschirmrippen ausgebildet sind.The switching device according to the invention has a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece, which is arranged in a contact slide. In each case, right and left of the contact slide extinguishing plates are arranged, which are spaced from each other in parallel superimposed. Between contact slide and the arc splitter arrangement current flow interrupting insulation elements are positioned, which are preferably formed as Abschirmrippen.

Die Isolierungselemente weisen vorzugsweise unterschiedliche Bautiefen auf, das heißt, das Isolierungselement, welches dem Kontaktschieber am Nächsten liegt, weist die größte Bautiefe auf, während das Isolierungselement, welches der Löschblechanordnung am nächsten liegt, die geringste Bautiefe aufweist.The insulation elements preferably have different depths, that is, the insulation element, which is closest to the contact slide, has the largest depth, while the insulation element, which is closest to the arc splitter assembly, has the smallest depth.

Die erfindungsgemäßen Isolierungselemente beziehungsweise Abschirmrippen sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und derart beabstandet, dass sie einen Schattenbereich ausbilden, welcher im Auslösefall des Schaltgeräts von frei werdenden, Strom leitenden Materialien nicht benetzbar ist. Die Isolierungselemente sind vorzugsweise insgesamt diffusorartig angeordnet.The insulation elements or shielding ribs according to the invention are preferably arranged parallel to one another and spaced such that they form a shadow region which, in the case of release of the switching device, is not wettable by electrically conductive materials which become free. The Isolation elements are preferably arranged in a total diffuser.

Zudem kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass an der Stelle, an welcher das Leitblech keinen Kontakt zum Kammerboden hat, die Isolierungselemente länger in die Kammer hineinreichen können. Je näher allerdings das Leitblech dem Kammerboden kommt, desto kürzer müssen auch die Isolierungselemente werden, um eine gute Isolationsfestigkeit zu erreichen.In addition, it can be provided according to the invention that at the point at which the guide plate has no contact with the chamber bottom, the insulation elements can extend into the chamber longer. However, the closer the baffle comes to the bottom of the chamber, the shorter the insulation elements must be in order to achieve good insulation resistance.

Das erfindungsgemäße Schaltgerät zeichnet sich durch Isolierungselemente aus, die als Wellenbrecher dienen und zwischen Kontaktschieber und Löschblechanordnung angeordnet sind. Die Isolierungselemente sind vorzugsweise als Abschirmrippen ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind und diffusorartig ausgebildet sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung verhindern sie die Ausbildung eines Spiegels aus leitfähigem Material im Auslösefall, der zu einem Überschlag führen könnte. Die Isolierungselemente weisen den weiteren Vorteil auf, dass sie keinen zusätzlichen Bauraum benötigen und kein zusätzliches Bauteil geschaffen werden muss.The switching device according to the invention is characterized by insulation elements, which serve as a breakwater and are arranged between contact slide and quenching plate assembly. The insulating elements are preferably formed as Abschirmrippen, which are arranged parallel to each other and are formed diffuser-like. By this embodiment of the invention, they prevent the formation of a mirror of conductive material in the event of triggering, which could lead to a rollover. The insulation elements have the further advantage that they require no additional space and no additional component must be created.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung erläutert.Further advantages and embodiments of the invention will be explained below with reference to an embodiment and with reference to the drawing.

Dabei zeigen schematisch:

  • Fig. 1 in einer Schnittdarstellung ein Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung und einer Löschblechkammer aus dem Stand der Technik;
  • Fig. 2 in einer perspektivischen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung und einer Löschblechkammer und daneben angeordneten erfindungsgemäßen Isolierungselementen;
  • Fig. 3 in einer Schnittdarstellung das Schaltgerät nach Fig. 2 mit den Isolierungselementen und den daran angrenzenden Schattenbereichen;
  • Fig. 4 in einer perspektivischen Schnittdarstellung einen Ausschnitt des Löschkammerbereichs des erfindungsgemäßen Schaltgeräts mit Isolierungselementen;
  • Fig. 5 in einer perspektivischen Schnittdarstellung die Positionierung der Isolierungselemente zwischen Kontaktschieber und Löschblechanordnung;
  • Fig. 6 in einer Draufsicht die diffusorartige Anordnung der Isolierungselemente inklusive der Ausgestaltung des Leitblechs.
Here are shown schematically:
  • Fig. 1 in a sectional view of a switching device with a contact arrangement and a splitter plate chamber from the prior art;
  • Fig. 2 in a perspective sectional view of an inventive switching device with a contact arrangement and a splitter plate chamber and disposed adjacent insulation elements according to the invention;
  • Fig. 3 in a sectional view of the switching device according to Fig. 2 with the insulation elements and the shadow areas adjacent thereto;
  • Fig. 4 in a perspective sectional view of a section of the quenching chamber region of the switching device according to the invention with insulation elements;
  • Fig. 5 in a perspective sectional view of the positioning of the insulation elements between contact slide and quenching plate assembly;
  • Fig. 6 in a plan view, the diffuser-like arrangement of the insulation elements including the configuration of the baffle.

Fig. 1 zeigt ein Schaltgerät aus dem Stand der Technik mit einer Kontaktanordnung aus einem festen und einem beweglichen Schaltstück 10, 20, welches in einem Kontaktschieber 30 angeordnet ist. Jeweils rechts und links vom Kontaktschieber 30 sind Löschbleche 40 angeordnet, die beabstandet voneinander, parallel übereinander liegend angeordnet sind. In einem vorbestimmten Auslösefall wird das bewegliche Schaltstück 20 vom gehäusefesten Schaltstück 10 weg bewegt, damit der Stromfluss unterbrochen wird. Zunächst entsteht hierbei ein Lichtbogen. Der Lichtbogen wird auf geeignete Weise in die Löschkammer geleitet, wo er gelöscht wird. Wird der Lichtbogen erzeugt, treten sehr hohe Temperaturen im Bereich des Lichtbogens beziehungsweise der Kontaktelemente zwischen denen er sich ausbildet, auf. Fig. 1 shows a switching device of the prior art with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece 10, 20, which is arranged in a contact slide 30. In each case to the right and left of the contact slide 30 quenching plates 40 are arranged, which are spaced from each other, arranged in parallel one above the other. In a predetermined triggering case, the movable contact piece 20 is moved away from the housing-fixed contact piece 10, so that the current flow is interrupted. First, this creates an arc. The arc is conducted into the quenching chamber in a suitable manner, where it is extinguished. If the arc is generated, very high temperatures occur in the region of the arc or the contact elements between which it forms.

Durch diese hohen Temperaturen kommt es zum Abbrand der Kontaktmaterialien, insbesondere der Kontaktauflagen. Diese bestehen in der Regel aus Silber. Durch den Abbrand entsteht Silber, das die Schaltkammer benetzt. Silber kann sich auch in die Oberflächen der umliegenden Teile einbrennen.These high temperatures lead to the burning of the contact materials, in particular the contact pads. These are usually made of silver. Created by the burnup Silver, which wets the switching chamber. Silver can also burn into the surfaces of the surrounding parts.

Das Silber ist leitfähig, so dass Teilbereiche der Oberfläche der umliegenden Teile leitfähig werden. Es kann sich insgesamt an der Kammerwandung ein Spiegel aus leitfähigem Material absetzen, der einen Stromfluss 50 ermöglicht, so dass es im Schaltgerät zu Überschlägen kommt.The silver is conductive so that portions of the surface of the surrounding parts become conductive. Overall, a mirror made of conductive material can settle on the chamber wall, which allows a current flow 50, so that flashover occurs in the switching device.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung aus einem festen und einem beweglichen Schaltstück 1, 2, welches in einem Kontaktschieber 3 angeordnet ist. Jeweils rechts und links vom Kontaktschieber 3 sind Löschbleche 4 angeordnet, die beabstandet voneinander, parallel übereinander liegend angeordnet sind. Zwischen Kontaktschieber 3 und der Löschblechanordnung sind Stromfluss unterbrechende Isolierungselemente 5 positioniert, die vorzugsweise als Abschirmrippen ausgebildet sind. Fig. 2 shows a switching device according to the invention with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece 1, 2, which is arranged in a contact slide 3. In each case to the right and left of the contact slide 3 quenching plates 4 are arranged, which are spaced from each other, arranged in parallel one above the other. Between contact slide 3 and the arc splitter arrangement current flow interrupting insulation elements 5 are positioned, which are preferably formed as Abschirmrippen.

Die Isolierungselemente 5 weisen vorzugsweise unterschiedliche Bautiefen auf, das heißt, das Isolierungselement 5, welches dem Kontaktschieber 3 am Nächsten liegt, weist die größte Bautiefe auf, während das Isolierungselement 5, welches der Löschblechanordnung am Nächsten liegt, die geringste Bautiefe aufweist. Die Isolierungselemente 5 sind somit vorzugsweise diffusorartig angeordnet.The insulation elements 5 preferably have different depths, that is, the insulation element 5, which is closest to the contact slide 3, has the largest depth, while the insulation element 5, which is the next plate assembly, has the smallest depth. The insulation elements 5 are thus preferably arranged in a diffuser.

Die erfindungsgemäßen Isolierungselemente 5 beziehungsweise Abschirmrippen sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und derart beabstandet, dass sie einen Schattenbereich ausbilden, welcher im Auslösefall des Schaltgeräts von frei werdendem, Strom leitendem Material nicht benetzbar ist. Zudem kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass an der Stelle, an welcher das Leitblech keinen Kontakt zum Kammerboden hat, die Isolierungselemente länger in die Kammer hineinreichen können. Je näher allerdings das Leitblech dem Kammerboden kommt, desto kürzer müssen auch die Isolierungselemente 5 werden, um eine gute Isolationsfestigkeit zu erreichen.The insulation elements 5 or shielding ribs according to the invention are preferably arranged parallel to one another and spaced such that they form a shadow area which, in the event of triggering of the switching device, is not wettable by current-conducting material which is free of charge. In addition, it can be provided according to the invention that at the point at which the guide plate has no contact with the chamber bottom, the insulation elements can extend into the chamber longer. However, the closer the baffle to the bottom of the chamber comes, the shorter the insulation elements must be 5 in order to achieve a good insulation resistance.

Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Schaltgerät mit den Isolierungselementen 5, die vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind und einen jeweils an ein Isolierungselement 5 angrenzen Schattenbereich 6 aufweisen. Die vorzugsweise diffusorartig ausgebildeten Isolierungselemente 5 dienen als Wellenbrecher für einen Strom leitenden Silberspiegel, da sich direkt hinter einem Isolierungselement 5 kein Silber absetzen kann. Fig. 3 shows the switching device according to the invention with the insulation elements 5, which are preferably arranged parallel to each other and each having an adjacent to an insulating element 5 shadow area 6. The preferably diffuser-like insulating elements 5 serve as a breakwater for a current-conducting silver mirror, since directly behind an insulating element 5 no silver can settle.

In Fig. 4 ist ein Ausschnitt des Löschkammerbereichs des erfindungsgemäßen Schaltgeräts mit Isolierungselementen 5 dargestellt. Außerdem geht aus Fig. 4 die Positionierung des Leitblechs 7 am Kammerboden des Schaltgeräts hervor. An der Stelle, an der das Leitblech 7 keinen Kontakt zum Kammerboden hat, können die Abschirmrippen länger in die Kammer hineinreichen. Je näher allerdings das Leitblech 7 dem Kammerboden kommt, desto kürzer müssen auch die Abschirmrippen beziehungsweise Isolierungselemente 5 werden, um eine gute Isolationsfestigkeit zu erreichen.In Fig. 4 is a section of the quenching chamber region of the switching device according to the invention with insulation elements 5 is shown. In addition, goes out Fig. 4 the positioning of the baffle 7 on the chamber bottom of the switching device out. At the point where the guide plate 7 has no contact with the chamber bottom, the shielding ribs can extend longer into the chamber. However, the closer the guide plate 7 comes to the bottom of the chamber, the shorter the shielding ribs or insulation elements 5 must be in order to achieve a good insulation resistance.

Fig. 5 zeigt in einer weiteren Darstellung die Positionierung der Isolierungselemente 5 zwischen Kontaktschieber 3 und der Löschblechanordnung. Fig. 5 shows in a further illustration, the positioning of the insulating elements 5 between the contact slide 3 and the quenching plate assembly.

Aus Fig. 6 geht die diffusorartige Anordnung der Isolierungselemente 5 hervor sowie die Ausgestaltung des Leitblechs 7.Out Fig. 6 shows the diffuser-like arrangement of the insulation elements 5 and the embodiment of the baffle. 7

Das erfindungsgemäße Schaltgerät zeichnet sich durch Isolierungselemente aus, die als Wellenbrecher dienen und zwischen Kontaktschieber und Löschblechanordnung angeordnet sind. Die Isolierungselemente sind vorzugsweise als Abschirmrippen ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind und diffusorartig ausgebildet sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung verhindern sie die Ausbildung eines Spiegels aus leitfähigem Material im Auslösefall, der zu einem Überschlag führen könnte. Die Isolierungselemente weisen den weiteren Vorteil auf, dass sie keinen zusätzlichen Bauraum benötigen und kein zusätzliches Bauteil geschaffen werden muss.The switching device according to the invention is characterized by insulation elements, which serve as a breakwater and are arranged between contact slide and quenching plate assembly. The insulating elements are preferably formed as Abschirmrippen, which are arranged parallel to each other and are formed diffuser-like. By this embodiment of the invention prevent the formation of a conductive material mirror in the event of a trip, which could lead to a flashover. The insulation elements have the further advantage that they require no additional space and no additional component must be created.

Claims (9)

Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung aus einem festen und einem beweglichen Schaltstück (1,2), welches in einem Kontaktschieber (3) angeordnet ist, und einer Lichtbogen-Löschkammer, die parallel zueinander angeordnete Löschbleche (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen Kontaktschieber (3) und Löschblechanordnung ein Stromfluss unterbindendes Isolierungselement (5) angeordnet ist.Switching device with a contact arrangement of a fixed and a movable contact piece (1,2), which is arranged in a contact slide (3), and an arc-quenching chamber, the mutually parallel quenching plates (4), characterized in that
between the contact slide (3) and the arc splitter arrangement a current flow-preventing insulating element (5) is arranged. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierungselement (5) als Abschirmrippe ausgebildet ist.Switching device according to claim 1, characterized in that the insulating element (5) is designed as Abschirmrippe. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das Isolierungselement (5) parallel zum Kontaktschieber (3) an einer Seitenwand des Schaltgeräts angeordnet ist.Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that
the insulating element (5) is arranged parallel to the contact slide (3) on a side wall of the switching device. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Mehrzahl an Isolierungselementen (5) parallel angeordnet zwischen Kontaktschieber (3) und Löschblechanordnung vorgesehen ist.Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that
a plurality of insulating elements (5) arranged in parallel between the contact slide (3) and the arc splitter arrangement is provided. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Isolierungselemente (5) derart voneinander beabstandet sind, dass sie einen Schattenbereich ausbilden, welcher im Auslösefall von frei werdendem, Strom leitendem Material nicht benetzbar ist.Switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that
the insulation elements (5) are spaced apart from one another in such a way that they form a shadow region which, in the case of release, is not wettable by the current-conducting material becoming free. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Isolierungselemente (5) unterschiedliche Bautiefen aufweisen.Switching device according to one of claims 1 to 5, characterized in that
the insulation elements (5) have different depths. Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
das Isolierungselement (5), welches dem Kontaktschieber (3) am Nächsten ist, die größte Bautiefe aufweist.Switching device according to claim 6, characterized in that
the insulation element (5), which is closest to the contact slide (3), has the largest construction depth. Schaltgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Isolierungselement (5), welches der Löschblechanordnung am Nächsten ist, die geringste Bautiefe aufweist.Switching device according to claim 6 or 7, characterized in that
the insulating element (5), which is closest to the quenching plate assembly, has the smallest overall depth. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das Schaltgerät ein Leistungsschalter ist.Switching device according to one of claims 1 to 8, characterized in that
the switching device is a circuit breaker.
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