ES2276490T3

ES2276490T3 - AUTOMATIC SWITCH WITH MAGNETIC BLOWING COIL OPERATED BY ELECTRIC ARC.

Info

Publication number: ES2276490T3
Application number: ES99115328T
Authority: ES
Inventors: Anton Dipl.-Ing. Glas
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-08-13
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2007-06-16
Anticipated expiration: 2019-08-03
Also published as: EP0980085B1; DE59913992D1; EP0980085A2; ATE346366T1; EP0980085A3

Abstract

The circuit breaker has a fixed contact (5), a movable contact (9) pivotable against two lines (2,3) to provide an electrical connection between them and a blowout coil (20) for magnetically blowing out a light arc (B) formed when the contacts are separated. The blowout coil is switched between a line (3) and a contact element (13) for coupling to the light arc so that after separation of the contacts an electrical connection of the lines occurs via the light arc and blowout coil.

Description

Interruptor automático con bobina de soplado magnético accionada por arco eléctrico.Circuit breaker with blower coil magnetic arc powered.

La invención se refiere a un interruptor automático o a un desconectador con un contacto fijo y un contacto móvil, que puede bascular para establecer una unión eléctrica conmutable de dos líneas de alimentación con respecto a las mismas, así como con una bobina de soplado magnético para el soplado magnético de un arco eléctrico que se produce al separar los contactos.The invention relates to a switch automatic or to a disconnect with a fixed contact and a contact mobile, which can swing to establish an electrical connection switchable two power lines with respect to them, as well as with a magnetic blowing coil for blowing magnetic of an electric arc that is produced by separating the contacts

Un arco eléctrico que se produce en el caso de un proceso de desconexión de un interruptor automático (interruptor LS) es en gran medida indeseado, ya que uno de este tipo mantiene por un lado el flujo de corriente, incluso después de la apertura del punto de contacto, y de este modo prolonga el tiempo de conexión. Por otro lado el salto de chispas eléctrico designado como arco eléctrico libera una cantidad de calor relativamente grande, que conduce en especial a un intenso calentamiento de los contactos de interruptor en el punto de aplicación del arco eléctrico. Este calentamiento puede conducir a un daño o una destrucción de los contactos. Por ello es necesario apagar lo más rápidamente posible después de su aparición el arco eléctrico, que se produce irremediablemente durante un proceso de desconexión.An electric arc that occurs in the case of a circuit breaker disconnection process (switch LS) is largely unwanted, since one of these types maintains on the one hand the flow of current, even after opening of the contact point, and thus prolongs the time of Connection. On the other hand the designated electric spark jump as an electric arc it releases a relatively small amount of heat large, which leads especially to intense warming of the switch contacts at the arc application point electric. This warming can lead to damage or a Destruction of contacts Therefore it is necessary to turn off the most quickly possible after its appearance the electric arc, which It inevitably occurs during a disconnection process.

Con este fin se ha previsto normalmente a un lado de los contactos de interruptor un dispositivo de apagado, en especial una cámara de apagado. Para mover el arco eléctrico desde la región de contacto al dispositivo de apagado y de este modo acelerar el proceso de desconexión, el arco eléctrico se somete con frecuencia a un campo magnético que actúa transversalmente al tramo de arco eléctrico. Sobre el arco eléctrico compuesto de portadoras de carga movidas se ejerce, en el caso de una orientación correcta del campo magnético, una fuerza designada como fuerza de Lorentz que acelera el mismo en la dirección del dispositivo de apagado. Una traslación del arco eléctrico de este tipo forzada mediante un campo magnético se designa como soplado magnético.For this purpose, a side of the switch contacts a shutdown device, in Special a camera off. To move the electric arc from the contact region to the shutdown device and thus accelerate the disconnection process, the electric arc is subjected with frequency to a magnetic field that acts transversely to the section electric arc Over the electric arc composed of carriers Loaded load is exerted, in the case of correct orientation of the magnetic field, a force designated as Lorentz's force which accelerates the same in the direction of the shutdown device. A electric arc translation of this type forced by means of a Magnetic field is designated as magnetic blowing.

Es habitual, en especial en el caso de aplicaciones de corriente continua, generar el campo magnético necesario para el soplado magnético por medio de un imán permanente dispuesto cerca del tramo de arco eléctrico. Debido a que un imán permanente genera un campo magnético estático, la eficacia del interruptor LS depende de la dirección de la corriente que fluye a través del mismo. Al invertirse el sentido del flujo de corriente se invierte precisamente también el sentido de la fuerza de Lorentz que actúa sobre el arco eléctrico. Esto significa que, en el caso de un flujo de corriente en contra del sentido previsto, el arco eléctrico no se mueve hasta el dispositivo de apagado, sino alejándose del mismo. Durante el funcionamiento del interruptor LS con una corriente alterna también cambia la fuerza de Lorentz de forma alternada. Esto produce de forma desventajosa una desconexión perturbada considerablemente con respecto al funcionamiento de corriente continua.It is usual, especially in the case of DC applications, generate the magnetic field necessary for magnetic blowing by means of a permanent magnet arranged near the electric arc section. Because a magnet permanent generates a static magnetic field, the efficiency of LS switch depends on the direction of the current flowing to through it. When the direction of the current flow is reversed, precisely reverses Lorentz's sense of strength It acts on the electric arc. This means that, in the case of a current flow against the intended direction, the arc electric does not move to the shutdown device, but moving away from it. During operation of the LS switch with an alternating current also changes Lorentz's strength of alternate form. This disadvantageously results in disconnection. greatly disturbed regarding the operation of DC.

En el caso de un interruptor automático llamado de corriente universal, es decir, en el caso de un interruptor LS que es adecuado para corriente continua y corriente alterna con independencia de la polaridad, podría preverse el uso de una bobina magnética por la que fluye una corriente constante para el soplado. Esta bobina de soplado está conectada entre las líneas de alimentación del interruptor LS, de tal modo que la corriente de red en la bobina de soplado genera un campo magnético comparable a un imán permanente. Una bobina de soplado tiene la ventaja, con respecto a un imán permanente, de que su campo magnético se invierte también en el caso de una inversión del sentido de flujo de corriente. La inversión simultánea del flujo de corriente y del sentido de campo magnético produce que la fuerza de Lorentz resultante señala siempre en el mismo sentido, con independencia del respectivo sentido de flujo de corriente. En el caso de una disposición adecuada de la bobina se mueve de este modo el arco eléctrico siempre hasta el dispositivo de apagado.In the case of a circuit breaker called universal current, that is, in the case of an LS switch which is suitable for direct current and alternating current with independence of polarity, the use of a coil could be foreseen magnetic through which a constant current flows for blowing. This blower coil is connected between the lines of LS switch power, such that the mains current in the blowing coil it generates a magnetic field comparable to a permanent magnet. A blowing coil has the advantage, with with respect to a permanent magnet, that its magnetic field is reversed also in the case of an inversion of the direction of flow of stream. Simultaneous inversion of current flow and sense of magnetic field produces that Lorentz force resulting always points in the same direction, regardless of the respective direction of current flow. In the case of a proper arrangement of the coil thus moves the arc Always electric until the device is switched off.

El uso de una bobina de soplado por la que circula corriente constante tiene el inconveniente, sin embargo, de que la bobina de soplado se calienta mucho como consecuencia del flujo de corriente. Un calentamiento de la bobina de soplado y de este modo del espacio interior del interruptor LS es sin embargo indeseado. Asimismo es relativamente reducido el efecto de una bobina de soplado por la que circula corriente constante. Esto se debe a que el número de espiras de la bobina de soplado por la que circula corriente constante debe mantenerse reducido, a causa del espacio disponible en el interruptor LS.The use of a blowing coil for which constant current circulates has the drawback, however, of that the blowing coil gets very hot as a result of current flow A heating of the blowing coil and of this mode of the interior space of the LS switch is however unwanted The effect of a blow coil through which constant current circulates. This is because the number of turns of the blower coil for which constant current flows must be kept reduced, because of the available space on the LS switch.

Del documento GB 930 101 A se conoce un interruptor automático conforme al preámbulo de la reivindicación 1. El interruptor automático que allí se ha hecho patente comprende un contacto fijo y un contacto móvil, que puede bascular para establecer una unión eléctrica conmutable de dos líneas de alimentación con respecto a las mismas, así como una bobina de soplado para el soplado magnético de un arco eléctrico que se produce al separar los contactos, en donde la bobina de soplado está conectada de tal modo entre una línea de alimentación y un elemento de contacto para aplicarse al arco eléctrico, que después de la separación de los contactos se produce una unión eléctrica de las líneas de alimentación a través del arco eléctrico y de la bobina de soplado.From document GB 930 101 A a known circuit breaker according to the preamble of claim 1. The circuit breaker that has become patent there includes a fixed contact and a mobile contact, which can tilt to establish a switchable electrical connection of two lines of power with respect to them, as well as a coil of blowing for magnetic blowing of an electric arc that is Produces when separating contacts, where the blower coil is connected in such a way between a power line and a contact element to be applied to the electric arc, which later from the separation of the contacts an electrical union of the power lines through the electric arc and the blow coil.

La invención se ha impuesto la tarea de indicar un interruptor automático con un soplado magnético de un arco eléctrico independiente del sentido de flujo de corriente y especialmente efectivo.The invention has set itself the task of indicating an automatic switch with a magnetic blow of an arc electric independent of the direction of current flow and especially effective

Esta tarea es resuelta conforme a la invención mediante las particularidades de la reivindicación 1. Según esto se ha previsto para el soplado magnético del arco eléctrico una bobina de soplado que, por un lado, está conectada a una línea de alimentación, en especial a la línea de alimentación asociada al contacto móvil. Por otro lado la bobina de soplado está unida a un elemento de contacto, que está previsto como derivación para el arco eléctrico. El elemento de contacto está configurado de tal modo que, después de la separación de los contactos, el arco eléctrico se aplica al elemento de contacto. La bobina de soplado está conectada de tal modo que, a través del arco eléctrico y de la bobina de soplado, las dos líneas de alimentación están unidas de forma conductora. El elemento de contacto está configurado como un patín de retenida, que circunda el contacto móvil en su posición de apertura al menos lateralmente con respecto a un tramo de arco eléctrico.This task is solved according to the invention. by the particularities of claim 1. According to this has planned a coil for magnetic blowing of the electric arc of blowing that, on the one hand, is connected to a line of power, especially the power line associated with mobile contact On the other hand the blowing coil is connected to a contact element, which is intended as a branch for the Electric arc. The contact element is configured in such a way that, after the separation of the contacts, the electric arc It applies to the contact element. The blowing coil is connected in such a way that, through the electric arc and the blower coil, the two power lines are joined by conductive form The contact element is configured as a retained skate, which surrounds the mobile contact in its position of opening at least laterally with respect to an arc section electric.

La invención se basa con ello en la idea de que un soplado magnético actúa de forma especialmente efectiva en el caso de un interruptor automático de corriente universal, si el sentido del campo magnético varía siempre con el sentido de flujo de corriente en el interior del arco eléctrico. Se aprovecha de la experiencia de que una variación de campo magnético de este tipo dependiente el flujo de corriente se consigue ventajosamente mediante una bobina de soplado. Con ello podría conseguirse una mejora con respecto a una bobina de soplado usual si la bobina de soplado sólo funcionara en el caso de un arco eléctrico disponible, es decir, por el que circula corriente. En cualquier otro momento debería interrumpirse por el contrario un flujo de corriente a través de la bobina de soplado, para impedir un consumo de energía innecesario y con ello un desarrollo de calor indeseado. El efecto descrito se consigue de forma reconocida si la bobina de soplado se contacta mediante el arco eléctrico. El arco eléctrico actúa aquí casi como interruptor, que conecta la bobina de soplado sólo si está disponible el arco eléctrico.The invention is based on the idea that a magnetic blow acts especially effectively in the case of a universal circuit breaker, if the direction of the magnetic field always varies with the direction of flow of current inside the electric arc. It takes advantage of the experience that such a magnetic field variation dependent current flow is advantageously achieved by means of a blowing coil. This could achieve a improvement over a usual blower coil if the coil of blowing will only work in the case of an available electric arc, that is, through which current flows. At any other time a current flow to the opposite should be interrupted through the blower coil, to prevent energy consumption unnecessary and with it an unwanted heat development. The effect described is achieved in a recognized way if the blow coil is contact through the electric arc. The electric arc acts here almost like a switch, which connects the blower coil only if The electric arc is available.

A causa del flujo de corriente a través de la bobina de soplado activada por arco eléctrico, y por ello sólo durante un breve espacio de tiempo, la potencia eléctrica transformada durante el proceso de desconexión en la bobina de soplado es reducida de forma despreciable. Como consecuencia de ello, en el caso de un diámetro de hilo relativamente pequeño, puede materializarse un elevado número de espiras de la bobina de soplado activada por arco eléctrico, con lo que el efecto es considerablemente mayor que el efecto de una bobina de soplado usual por la que circula corriente constante. Como consecuencia de la corriente tan solo durante un breve espacio de tiempo la bobina de soplado sólo se calienta escasamen-
te.Because of the current flow through the electric arc blown coil, and therefore only for a short time, the electrical power transformed during the disconnection process in the blower coil is negligibly reduced. As a consequence, in the case of a relatively small wire diameter, a high number of turns of the electric arc activated blow coil can materialize, whereby the effect is considerably greater than the effect of a usual blow coil through which constant current circulates. As a consequence of the current, only for a short time the blow coil only heats up poorly.
tea.

A causa de la configuración del elemento de contacto en forma de un patín de retenida, que circunda el contacto móvil en su posición de apertura al menos lateralmente con respecto al tramo de arco eléctrico, el contacto móvil se sumerge en su posición de apertura en el patín de retenida, en donde el arco eléctrico salta del contacto móvil al patín de retenida y, de este modo, conecta la bobina de soplado.Because of the configuration of the item contact in the form of a retained skate, which surrounds the contact mobile in its opening position at least laterally with respect to the electric arc section, the mobile contact is immersed in its opening position on the retained skate, where the bow electric jumps from the mobile contact to the retained skate and, from this mode, connect the blower coil.

El elemento de contacto está dotado ventajosamente de un imán permanente, que genera un campo magnético aproximadamente perpendicular al tramo de arco eléctrico y, de este modo, desvía el arco eléctrico en dirección al elemento de contacto. De este modo se acelera considerablemente el salto del arco eléctrico al elemento de contacto.The contact element is equipped advantageously of a permanent magnet, which generates a magnetic field approximately perpendicular to the electric arc section and, of this mode, deflects the electric arc in the direction of the element of Contact. In this way the jump of the electric arc to the contact element.

Para acortar el tiempo de conmutación el interruptor LS comprende en una configuración conveniente dos rieles de desplazamiento, que alimentan el arco eléctrico desde la región de los contactos a una cámara de apagado. La región formada entre los rieles de desplazamiento está designada como región de ensanchamiento del arco eléctrico.To shorten the switching time the LS switch comprises two rails in a convenient configuration of displacement, which feed the electric arc from the region from contacts to a shutdown camera. The region formed between the travel rails is designated as a region of widening of the electric arc.

Por medio de una bobina de soplado arrollada en paralelo a la región de ensanchamiento del arco eléctrico se consigue, convenientemente, un soplado especialmente efectivo del arco eléctrico. Con ello se ha dispuesto con ello entre la región de ensanchamiento del arco eléctrico y la bobina de soplado una pared aislante, que impide el salto del arco eléctrico a la bobina de soplado.By means of a blown coil wound in parallel to the widening region of the electric arc is conveniently get an especially effective blow of the Electric arc. This has been arranged with it between the region widening of the electric arc and the blowing coil a insulating wall, which prevents the electric arc from jumping into the coil of blowing.

En una forma de ejecución especialmente conveniente un primer riel de desplazamiento se conecta con ello de forma eléctricamente conductora al elemento de contacto. La conexión eléctrica del primer riel de desplazamiento al elemento de contacto favorece el salto del arco eléctrico del elemento de contacto al riel de desplazamiento. En una ejecución alterativa ventajosa el primer riel de desplazamiento se aproxima exclusivamente al elemento de contacto hasta una distancia de aislamiento y se une, a través de una línea que discurre en paralelo a la bobina de soplado, a la línea de alimentación correspondiente. De este modo se conecta solamente la bobina de soplado, para mover el arco eléctrico del elemento de contacto al riel de desplazamiento. En esta ejecución se interrumpe el flujo de corriente a través de la bobina de soplado, en cuanto el arco eléctrico ha saltado a los rieles de desplazamiento. De este modo se reduce ulteriormente un calentamiento de la bobina de soplado a causa de la potencia eléctrica invertida en la misma. La bobina de soplado puede materializarse con esto de forma especialmente ahorradora de
espacio.In a particularly convenient embodiment, a first travel rail is thereby electrically conductively connected to the contact element. The electrical connection of the first travel rail to the contact element favors the jump of the electric arc from the contact element to the travel rail. In an advantageous alterative embodiment, the first travel rail approaches the contact element exclusively up to an isolation distance and joins, through a line that runs parallel to the blowing coil, the corresponding feed line. In this way, only the blowing coil is connected to move the electric arc of the contact element to the travel rail. In this execution, the flow of current through the blower coil is interrupted, as soon as the electric arc has jumped to the travel rails. In this way, heating of the blower coil is subsequently reduced due to the electrical power invested therein. The blowing coil can materialize with this in a particularly saving way
space.

Las ventajas conseguidas con la invención consisten en especial en que, por medio de una bobina de soplado activada por arco eléctrico, tiene lugar un soplado magnético especialmente efectivo de un arco eléctrico, ya que la bobina de soplado funciona sólo en caso necesario, es decir, al producirse un arco eléctrico. De forma ventajosa el sentido de la fuerza de Lorentz depende con ello solamente del sentido de arrollado de la bobina de soplado, pero no del sentido de flujo de corriente dentro del arco eléctri-
co.The advantages achieved with the invention consist in particular in that, by means of an electric arc-activated blow coil, an especially effective magnetic blow of an electric arc takes place, since the blow coil works only if necessary, that is to say , when an electric arc occurs. Advantageously, Lorentz's sense of force depends only on the winding direction of the blower coil, but not on the direction of current flow within the electric arc.
co.

A continuación se explican con más detalle ejemplos de ejecución de la invención con base en un dibujo. Con ello muestran:They are explained in more detail below. Exemplary embodiments of the invention based on a drawing. With It shows:

la figura 1 una vista parcial de un interruptor automático con un contacto fijo, un contacto móvil y una bobina de soplado,Figure 1 a partial view of a switch automatic with a fixed contact, a mobile contact and a coil of blown,

la figura 2 un corte II-II a través del interruptor automático conforme a la figura 1,Figure 2 a section II-II a through the circuit breaker according to figure 1,

la figura 3 un corte III-III a través del interruptor automático conforme a la figura 1,Figure 3 a section III-III a through the circuit breaker according to figure 1,

la figura 4, en una representación conforme a la figura 1, una forma de ejecución alterativa del interruptor automático.Figure 4, in a representation according to the Figure 1, an alterative embodiment of the switch automatic.

La figura 1 muestra en una vista parcial un interruptor automático (interruptor LS) 1, que está dispuesto a través de dos líneas de alimentación 2 en un circuito de corriente no representado con más detalle. La línea de alimentación 2 está unida de forma eléctricamente conductora a través de un estribo de contacto 4 a un contacto fijo 5. La línea de alimentación 3 está conectada eléctricamente a través de conductores 6 y 7 a un brazo de contacto 8 que soporta por el extremo un contacto móvil 9. El brazo de contacto 8 está montado con ello de forma basculante alrededor de un eje de giro 10, de tal modo que en la posición de cierre no representada del interruptor automático 1 el contacto móvil 9 está situado sobre el contacto fijo 5. El circuito de corriente está conectado en este caso a través de la línea de alimentación 2, el estribo de contacto 4, el contacto fijo 5, el contacto móvil 9, el brazo de contacto 8, los conductores 7 y 6 y la línea de alimentación 3.Figure 1 shows in a partial view a circuit breaker (LS switch) 1, which is arranged to through two power lines 2 in a current circuit Not represented in more detail. Power line 2 is electrically conductively connected through a stirrup of contact 4 to a fixed contact 5. Power line 3 is electrically connected through conductors 6 and 7 to one arm of contact 8 which supports a mobile contact at the end 9. The contact arm 8 is thereby pivotally mounted around an axis of rotation 10, such that in the position of closure not shown on circuit breaker 1 contact mobile 9 is located on the fixed contact 5. The circuit of current is connected in this case through the line of supply 2, the contact stirrup 4, the fixed contact 5, the mobile contact 9, contact arm 8, conductors 7 and 6 and the power line 3.

El interruptor LS 1 está dotado de un cortocircuito 11 representado sólo a modo indicativo que, al recibir una condición de activación prefijada, entrega un impulso mecánico al brazo de contacto 8 y a un cerrojo de interruptor no representado con más detalle. Como condición de activación puede estar fijada por ejemplo una corriente de cortocircuito dentro del circuito de corriente. Como consecuencia del impulso mecánico entregado por el cortocircuito 11 al brazo de contacto 8, bascula el brazo de contacto 8 hasta la posición de apertura representada conforme a la figura 1. Como consecuencia de este basculamiento del brazo de contacto 8, que también puede producirse manualmente de una forma conocida por sí misma, se separan uno de otro el contacto fijo 5 y el contacto móvil 9. Durante el movimiento de separación sucesivo del contacto fijo 5 y del contacto móvil 9 se produce un llamado arco eléctrico B, en el que mediante ionización del aire situado entre los contactos 5 y 9, se mantiene el flujo de corriente entre las líneas de alimentación 2 y 3. El arco eléctrico discurre aproximadamente a lo largo de la línea de unión de los contactos 5 y 9 en su posición de apertura. Este tramo está designado por ello como tramo de arco eléctrico 12.The LS 1 switch is equipped with a short circuit 11 represented only as an indication that, upon receipt a predetermined activation condition, delivers a mechanical impulse to contact arm 8 and a switch latch not Represented in more detail. As an activation condition you can be set for example a short circuit current within the current circuit As a consequence of the mechanical impulse delivered by short circuit 11 to contact arm 8, scales the contact arm 8 to the open position shown according to figure 1. As a consequence of this tilt of the contact arm 8, which can also be produced manually from a way known by itself, the contact are separated from each other fixed 5 and mobile contact 9. During the separation movement successive of the fixed contact 5 and the mobile contact 9 a called electric arc B, in which by air ionization located between contacts 5 and 9, the flow of current between power lines 2 and 3. The electric arc runs approximately along the line of union of the contacts 5 and 9 in their open position. This section is designated as a section of electric arc 12.

El contacto móvil 9 está dispuesto en su posición de apertura dentro de un patín de retenida 13. El patín de retenida 13 está configurado fundamentalmente como paralelepípedo hueco de un material conductor. El patín de retenida 13 está abierto con ello sobre una superficie lateral 14 vuelta hacia el contacto fijo 5 así como sobre una superficie lateral 15, vuelta hacia el eje de giro 10 del brazo de contacto 8, de tal modo que el espacio interior 16 del patín de retenida 13 forma una cavidad, dentro de la cual puede bascular el brazo de contacto 8. Sobre la superficie lateral 17 alejada del eje de giro 10 el patín de retenida 13 soporta un imán permanente 18, cuyo eje norte-sur 19 está orientado al menos aproximadamente hacia el eje de giro 10. El eje norte-sur 19 discurre de este modo aproximadamente en paralelo al brazo de contacto 8 en su posición de apertura. De este modo se consigue que el campo magnético S estático, generado por imanes permanentes 18 (representado en la figura 3), esté situado casi perpendicularmente sobre el tramo de arco eléctrico 12.The mobile contact 9 is arranged in its opening position within a retained skate 13. The skate of held 13 is fundamentally configured as a parallelepiped hollow of a conductive material. The holding skate 13 is opened with it on a lateral surface 14 turned towards the fixed contact 5 as well as on a lateral surface 15, turn towards the axis of rotation 10 of the contact arm 8, such that the inner space 16 of the retained skate 13 forms a cavity, within which the contact arm 8 can swing. On the lateral surface 17 away from the axis of rotation 10 the skate of retained 13 supports a permanent magnet 18, whose axis north-south 19 is oriented at least approximately towards the axis of rotation 10. The north-south axis 19 thus runs approximately parallel to the arm of contact 8 in its opening position. This way you get that the static magnetic field S, generated by permanent magnets 18 (represented in figure 3), be located almost perpendicularly on the section of electric arc 12.

El patín de retenida 13 está conectado eléctricamente a una bobina de soplado 20, que está unida a su vez eléctricamente a la línea de alimentación 3. Como puede verse en una vista conjunta de las figuras 1 y 2, la bobina de soplado 20 está arrollada en un plano de bobina 21, que está dispuesto en paralelo a un plano de contacto 22. El plano de contacto 22 está definido con ello como el plano en el que el brazo de contacto 8 puede bascular, y que contiene los contactos 5 y 9 así como el tramo de arco eléctrico 12. Entre la bobina de soplado 20 y el plano de contacto 22 está dispuesta una pared aislante 23. De este modo se impide que el arco eléctrico B salte a la bobina de soplado 20 y cortocircuite la misma.The holding skate 13 is connected electrically to a blowing coil 20, which is in turn attached electrically to the power line 3. As can be seen in a joint view of figures 1 and 2, the blowing coil 20 is wound in a coil plane 21, which is arranged in parallel to a contact plane 22. The contact plane 22 is defined with this as the plane in which the contact arm 8 can swing, and that contains contacts 5 and 9 as well as the arc section electrical 12. Between the blower coil 20 and the contact plane 22 an insulating wall 23 is arranged. This prevents electric arc B jump to blower coil 20 and short circuit the same.

El interruptor LS 1 comprende asimismo dos rieles de desplazamiento 24 y 25, que comienzan en las proximidades en cada caso de un punto extremo del tramo de arco eléctrico 12 y se extienden desde allí hasta una cámara de apagado 26. Con ello aumenta la distancia entre los rieles de desplazamiento 24, 25 en su recorrido hasta la cámara de apagado 26. El primer riel de desplazamiento 24 asociado al contacto móvil 9 está aplicado con ello de forma eléctricamente conductora sobre el patín de retenida 13. El segundo riel de desplazamiento 25 está formado por una parte del estribo de contacto 4, alejada del cortocircuito 11 y prolongada más allá del contacto fijo 5. Los rieles de desplazamiento 24 y 25 se extienden con ello aproximadamente dentro del plano de contacto 22. La superficie abarcada por el tramo de arco eléctrico 12, los rieles de desplazamiento 24, 25 y la cámara de apagado 26 está designada como región de ensanchamiento 27 del arco eléctrico B.The LS 1 switch also comprises two travel rails 24 and 25, which start in the vicinity in each case an end point of the electric arc section 12 and is extend from there to a shutdown chamber 26. With that increases the distance between travel rails 24, 25 in its travel to the shutdown chamber 26. The first rail of displacement 24 associated with the mobile contact 9 is applied with this is electrically conductive on the retained skate 13. The second track 25 is formed by a part of contact stirrup 4, away from short circuit 11 and prolonged beyond the fixed contact 5. Travel rails 24 and 25 they extend with it approximately within the contact plane 22. The area covered by the electric arc section 12, the travel rails 24, 25 and shutdown chamber 26 is designated as widening region 27 of electric arc B.

Al separar los contactos 5 y 9 se produce el arco eléctrico B - como se indica en la figura 1 - a lo largo del tramo de arco eléctrico 12 entre el contacto fijo 5 y el contacto móvil 9. En el entorno del contacto móvil 9 el arco eléctrico B recibe la influencia del campo magnético S estático, dibujado en la figura 3, del imán permanente 18. Sobre el arco eléctrico B compuesto por portadoras de carga movidas se aplica, por medio del campo magnético S, una fuerza de Lorentz F1 perpendicularmente al tramo de arco eléctrico 12 y perpendicularmente a la dirección de campo magnético imperante dentro del patín de retenida 13.When contacts 5 and 9 are separated, the electric arc B - as indicated in figure 1 - along the electric arc section 12 between the fixed contact 5 and the contact mobile 9. In the environment of the mobile contact 9 the electric arc B receives the influence of the static magnetic field S, drawn on the Figure 3, of the permanent magnet 18. On the electric arc B composed of moved cargo carriers is applied, by means of magnetic field S, a force of Lorentz F1 perpendicular to the electrical arc section 12 and perpendicular to the direction of magnetic field prevailing within the holding skate 13.

Como se deduce de la figura 3, el sentido del campo magnético dentro del patín de retenida 13 es aproximadamente paralelo al eje norte-sur 19 del imán permanente 18. El arco eléctrico B se desplaza como consecuencia de la fuerza de Lorentz F1 en la dirección de una pared lateral 28 ó 29 del patín de retenida 13. La dirección de la fuerza de Lorentz F1 está orientada - dependiendo del sentido de flujo de corriente dentro del arco eléctrico B - hacia la pared lateral 28 o diametralmente opuesta hacia la pared lateral opuesta 29. Después del salto del arco eléctrico B a la pared lateral 28 ó 29, el flujo de corriente se produce a continuación a través del contacto fijo 5 y el arco eléctrico B así como a través del patín de retenida 13. Desde allí se conduce a través de la bobina de soplado 20 hasta la línea de alimentación 3. El arco eléctrico B conecta de este modo automáticamente la bobina de soplado 20, que a continuación genera un campo magnético M aproximadamente perpendicular. Bajo la influencia de este campo magnético M se aplica al arco eléctrico B una fuerza de Lorentz adicional F2, que se aplica al arco eléctrico B en la dirección de los rieles de desplazamiento 24, 25. Bajo el efecto de la fuerza de Lorentz F2 salta el arco eléctrico B del contacto fijo 5 al segundo riel de desplazamiento 25 adyacente o del patín de retenida 13 al primer riel de desplazamiento 24 correspondiente. Aquí se alimenta el arco eléctrico a lo largo de la región de ensanchamiento 27 a la cámara de apagado 26, en donde se apaga el arco eléctrico B.As can be deduced from Figure 3, the meaning of magnetic field inside the retained skate 13 is approximately parallel to the north-south axis 19 of the permanent magnet 18. The electric arc B moves as a result of the force of Lorentz F1 in the direction of a side wall 28 or 29 of the skate retained 13. Lorentz F1 force direction is oriented - depending on the direction of current flow within the arc electric B - towards side wall 28 or diametrically opposite towards the opposite side wall 29. After the arch jump electric B to the side wall 28 or 29, the current flow is then produces through the fixed contact 5 and the arc electric B as well as through the holding skate 13. From there it is driven through blown coil 20 to the line of 3. The electric arc B connects in this way automatically the blowing coil 20, which then generates a magnetic field M approximately perpendicular. Under the influence of this magnetic field M is applied to the electric arc B an additional Lorentz force F2, which is applied to the electric arc B in the direction of travel rails 24, 25. Under the Lorentz F2 force effect jumps the electric arc B of the fixed contact 5 to the second adjacent travel rail 25 or from retained skate 13 to first travel rail 24 correspondent. Here the electric arc is fed along the widening region 27 to the shutdown chamber 26, where the electric arc B is turned off.

Después del apagado del arco eléctrico B están separadas eléctricamente las líneas de alimentación 2 y 3. Debido a que en el caso de una inversión del sentido de flujo de corriente dentro del arco eléctrico B también se invierte el sentido de flujo de corriente dentro de la bobina de soplado 20 y de este modo el sentido del campo magnético M, el sentido de la fuerza de Lorentz F2 depende exclusivamente del sentido de arrollamiento de la bobina de soplado 20, pero no del sentido de flujo de corriente. El sentido de arrollamiento de la bobina de soplado 20 se ha elegido con ello de tal modo, que el sentido de la fuerza de Lorentz F2 está orientada hacia la región de ensanchamiento 27 del arco eléctrico B.After switching off the electric arc B they are electrically separated power lines 2 and 3. Due to that in the case of an inversion of the direction of current flow inside the electric arc B the direction of flow is also reversed of current inside the blower coil 20 and thus the sense of magnetic field M, Lorentz's sense of force F2 depends exclusively on the winding direction of the coil 20, but not in the direction of current flow. The sense winding of the blowing coil 20 has been chosen with it in such a way that Lorentz F2's sense of strength is oriented towards the widening region 27 of the electric arc B.

La figura 4 muestra un perfeccionamiento ventajoso del interruptor LS 1. A diferencia de la forma de ejecución conforme a la figura 1 el primer riel de desplazamiento 24 no está aquí unido directamente al patín de retenida 13. Más bien se forma una distancia de aislamiento 30 entre el riel de desplazamiento 24 y el patín de retenida 13. El riel de desplazamiento 24 está conectado a la línea de alimentación 3 por medio de una línea aparte 31. Esta ejecución tiene la ventaja de que, después de un salto del arco eléctrico B al riel de desplazamiento 24, la bobina de soplado se queda sin corriente. Por medio de esto se evita un calentamiento adicional de la bobina de soplado 20 y con ello del interruptor LS.Figure 4 shows an improvement advantageous of the LS 1 switch. Unlike the form of execution according to figure 1 the first travel rail 24 is not here directly attached to the holding skate 13. More well an isolation distance 30 is formed between the rail of displacement 24 and the retained skate 13. The rail of offset 24 is connected to power line 3 by middle of a separate line 31. This execution has the advantage of that, after a jump from electric arc B to the rail of displacement 24, the blowing coil runs out of current. By by means of this an additional heating of the coil of blown 20 and thereby the LS switch.

Claims

1. Automatic switch with a fixed contact (5) and a mobile contact (9), which can be tilted to establish a switchable electrical connection of two power lines (2, 3) with respect to them, as well as with a coil of blowing (20) for magnetic blowing of an electric arc (B) that occurs when the contacts are separated, where the blowing coil (20) is connected in such a way between a power line (3) and a contact element (13) to be coupled to the electric arc (B), that after the separation of the contacts (5, 9) there is an electrical connection of the power lines (2, 3) through the electric arc (B) and the blowing coil (20), characterized in that the contact element is configured as a retaining skate (13), which surrounds the movable contact (9) in its opening position at least laterally with respect to an electric arc section ( 12).

2. Automatic switch according to claim 1, characterized in that the contact element (13) is advantageously provided with a permanent magnet (18), which generates a magnetic field (5) approximately perpendicular to an electric arc section (12).

3. Automatic switch according to one of claims 1 and 2, characterized by two travel rails (24, 25) electrically connected in each case with a power line (2, 3), to guide the electric arc (B) to a shutdown chamber (26), where the widening region (27) of the electric arc (B), formed between the travel rails (24, 25), widens towards the shutdown chamber (26).

4. Automatic switch according to claim 3, characterized in that the blowing coil (20) is wound in a coil plane (21) parallel to the widening region (27) of the electric arc
(B).

5. Automatic switch according to claim 3 or 4, characterized in that a first travel rail (24) is electrically conductive, for contact, to the contact element (13).

6. Automatic switch according to claim 3 or 4, characterized in that an isolation distance (30) is formed between a first travel rail (24), associated with the contact element (13), and the contact element (13).

7. Automatic switch according to one of claims 1 to 6, characterized in that an insulating wall (23) is arranged between the blower coil (20) and the contacts (5, 9).