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DE102017107441A1 - Schaltgerät mit Kontaktabdeckung - Google Patents

Schaltgerät mit Kontaktabdeckung Download PDF

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DE102017107441A1
DE102017107441A1 DE102017107441.4A DE102017107441A DE102017107441A1 DE 102017107441 A1 DE102017107441 A1 DE 102017107441A1 DE 102017107441 A DE102017107441 A DE 102017107441A DE 102017107441 A1 DE102017107441 A1 DE 102017107441A1
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DE
Germany
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contact
arc
switching device
cover
blowing
Prior art date
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Pending
Application number
DE102017107441.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Schmid
Korbinian Kreuzpointner
Daniel Hammerl
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.)
Schaltbau GmbH
Original Assignee
Schaltbau GmbH
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 Schaltbau GmbH filed Critical Schaltbau GmbH
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Priority to CN201880037437.9A priority patent/CN110678949B/zh
Priority to FIEP18717831.4T priority patent/FI3607572T3/fi
Priority to US16/603,183 priority patent/US11600461B2/en
Priority to EP18717831.4A priority patent/EP3607572B1/de
Priority to PCT/EP2018/000167 priority patent/WO2018184727A1/de
Priority to JP2019553827A priority patent/JP7118503B2/ja
Priority to KR1020197032676A priority patent/KR102284978B1/ko
Priority to MYPI2019005612A priority patent/MY196684A/en
Publication of DE102017107441A1 publication Critical patent/DE102017107441A1/de
Priority to JP2021180755A priority patent/JP2022017498A/ja
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit zumindest einer Kontaktstelle, wobei die Kontaktstelle einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt aufweist, wobei erster und zweiter Kontakt in einer geöffneten Stellung voneinander beabstandet sind und in einer geschlossenen Stellung einander elektrisch kontaktieren, wobei der Kontaktstelle eine Lichtbogenblaseinrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Blasfelds zugeordnet ist, wobei das Blasfeld derart beschaffen ist, dass ein beim Öffnen der Kontaktstelle entstehender Lichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest einer der beiden Kontakte auf einer kontaktabgewandten Seite, die dem jeweils anderen Kontakt abgewandt ist, eine nichtleitende Abdeckung aufweist, die einen Fußpunkt des Lichtbogens daran hindert, die kontaktabgewandte Seite zu überqueren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Ein gattungsgemäßes Schaltgerät weist zumindest eine Kontaktstelle auf, wobei die Kontaktstelle einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt aufweist, wobei erster und zweiter Kontakt in einer geöffneten Stellung voneinander beabstandet sind und in einer geschlossenen Stellung einander elektrisch kontaktieren. Der Kontaktstelle ist eine Lichtbogenblaseinrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Blasfelds zugeordnet, wobei das Blasfeld derart beschaffen ist, dass ein beim Öffnen der Kontaktstelle entstehenden Lichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird.
  • Schaltgeräte nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sind aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt die Patentschrift EP 0380012B1 beispielsweise einen strombegrenzenden Leistungsschalter mit einem Kontakt und einem Gegenkontakt, die sich jeweils auf einem schwenkbaren Schaltarm befinden. Im Falle eines Kurzschlusses schwenken die beiden Schaltarme auseinander, sodass die Kontaktstelle geöffnet wird. Der dabei entstehende Schaltlichtbogen wird durch ein magnetisches Blasfeld in eine Löschkammer getrieben. Um zu verhindern, dass der Fußpunkt des Schaltlichtbogens auf einem der beiden Schaltarme in die falsche Richtung läuft, ist ein Teil dieses Schaltarms mit einer Isolierkappe aus Kunststoff versehen. Die Isolierkappe befindet sich auf derjenigen Seite des Schaltarms, die dem zweiten Schaltarm zugewandt ist. Der Schaltarm mit der Isolierkappe ist über eine Strombahn mit einem Anschlusskontakt des Leistungsschalters verbunden. Die Strombahn dient als Lichtbogenleitblech, auf das der Fußpunkt des Schaltlichtbogens überspringt, wenn der Schaltlichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird, und welches den Schaltlichtbogen auf dem Weg zur Löschkammer führt und entsprechend streckt.
  • Ein weiteres Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist aus WO 2012/076605 A1 bekannt. Dieses Schaltgerät weist eine Doppelunterbrechung mit zwei Kontaktstellen auf. Jede Kontaktstelle besteht aus einem Festkontakt und einem entsprechenden beweglichen Kontakt, wobei die beiden beweglichen Kontakte Teil einer parallel zum Blasfeld ausgerichteten Kontaktbrücke sind. Das Schaltgerät ist für einen bidirektionalen Betrieb ausgelegt und weist daher zu beiden Seiten der Kontaktbrücke entsprechende Lichtbogenlöscheinrichtungen auf. Der Schaltlichtbogen wird in Abhängigkeit der Stromrichtung in einer der beiden Richtungen von der jeweiligen Kontaktstelle weggeblasen. Die Bewegungsrichtung des Schaltlichtbogen verläuft somit quer zur Längserstreckung der Kontaktbrücke.
  • Um den Schaltlichtbogen in eine der zugehörigen Lichtbogenlöscheinrichtungen zu leiten, sind entsprechende Lichtbogenleitbleche vorgesehen. Diese erstrecken sich sowohl von dem jeweiligen Festkontakt als auch von dem zugehörigen beweglichen Kontakt auf der Kontaktbrücke seitlich nach außen bis hin zur entsprechenden Lichtbogenlöscheinrichtung.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltgerät der gattungsgemäßen Art mit einem besonders einfachen und kompakten Aufbau anzugeben, wobei gleichzeitig eine zuverlässige Löschung des Schaltlichtbogens gewährleistet wird. Für die folgenden Ausführungen wird der Schaltlichtbogen der Einfachheit halber als Lichtbogen bezeichnet.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach liegt bei einem Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn zumindest einer der beiden Kontakte auf einer kontaktabgewandten Seite, die dem jeweils anderen Kontakt abgewandt ist, eine nichtleitende Abdeckung aufweist, die einen Fußpunkt des Lichtbogens daran hindert, die kontaktabgewandte Seite zu überqueren.
  • Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass der Lichtbogen besonders stark gekrümmt und dadurch gestreckt werden kann, ohne dass dabei die Gefahr besteht, dass der Fußpunkt des Lichtbogens den Kontakt umrundet und dadurch nicht zum Erlöschen gebracht werden kann. Gleichzeitig bleibt das erfindungsgemäße Schaltgerät besonders kompakt. An dem Kontakt, der mit der erfindungsgemäßen Abdeckung versehen ist, wird kein Lichtbogenleitblech benötigt, auf das der Fußpunkt des Lichtbogens überspringt, wenn der Lichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird, und das dazu dient, den Lichtbogen zu strecken und in eine entsprechende Lichtbogenlöscheinrichtung zu führen. Das erfindungsgemäße Schaltgerät wird dadurch nicht nur besonders kompakt sondern auch leicht und günstig in der Herstellung, da auf diverse Teile, die bei herkömmlichen Schaltgeräten der gattungsgemäßen Art erforderlich sind, verzichtet werden kann. Diejenige Seite des mit der Abdeckung versehenen Kontakts, die dem jeweils anderen Kontakt zugewandt ist, weist keine Abdeckung auf.
  • Das Blasfeld des erfindungsgemäßen Schaltgeräts ist vorzugsweise rein permanentmagnetisch erzeugt. Dies bedeutet, es werden keine elektromagnetischen Blasspulen zur Erzeugung des magnetischen Blasfelds benötigt. Zur Erzeugung des magnetischen Blasfelds dienen vorzugsweise ein oder mehrere Permanentmagneten. Den Permanentmagneten können Polplatten zugeordnet sein, die in den entsprechend erforderlichen Bereichen ein homogenes Magnetfeld gewährleisten. Die Verwendung von Permanentmagneten trägt zu einer kompakten, leichten und kostengünstigen Konstruktion bei.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die Abdeckung von der kontaktabgewandten Seite des jeweiligen Kontakts über eine Kante des jeweiligen Kontakts, die im wesentlichen orthogonal zu Magnetfeldlinien des Blasfelds verläuft, hin zu einer freien Stirnseite des jeweiligen Kontakts, sodass die Stirnseite zumindest teilweise ebenfalls von der Abdeckung bedeckt ist. Dadurch wird verhindert, dass der Fußpunkt des Lichtbogens an der Stirnseite des Kontakts entlang läuft. Die Stirnseite ist vorzugsweise vollständig von der Abdeckung bedeckt. Weiter vorzugsweise ist die Stirnseite ebenfalls orthogonal zu den Magnetfeldlinien des Blasfelds ausgerichtet. Sofern es sich bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät um ein Schaltgerät mit Doppelunterbrechung und parallel zum magnetischen Blasfeld ausgerichteter Kontaktbrücke handelt, sind vorzugsweise beide Stirnseiten der Kontaktbrücke von der Abdeckung bedeckt.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Abdeckung an einer Längsseite des Kontakts, die im Wesentlichen parallel zu Magnetfeldlinien des Blasfelds verläuft, eine Aussparung auf, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Fußpunkt des Lichtbogens in die Aussparung läuft, wenn der Lichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird. Die kontaktabgewandte Seite des jeweiligen Kontakts ist bei dieser Ausführung damit partiell nicht von der Abdeckung bedeckt. Dadurch kann der Fußpunkt des Lichtbogens in die Aussparung hinein laufen. Er wird sozusagen in der Aussparung eingefangen. Vor und hinter der Aussparung erstreckt sich die Abdeckung vorzugsweise über die gesamte Breite des jeweiligen Kontakts bis zu dessen Längsseiten. Bei dieser Ausführungsform wird besonders wirksam verhindert, dass der Fußpunkt des Lichtbogens den Kontakt sozusagen umrundet und der Lichtbogen nicht zur Löschung gebracht werden kann. Außerdem wird verhindert, dass der Fußpunkt in einer unerwünschten Richtung ausbricht. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Aussparung bogenförmig ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Aussparung kreisbogenförmig ausgeführt. Grundsätzlich kann die Aussparung alternativ auch nicht bogenförmig, beispielsweise rechteckig, ausgeführt sein. Eine bogenförmige Aussparung hat sich jedoch als besonders vorteilhaft herausgestellt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Abdeckung aus Kunststoff. Weiter vorzugsweise handelt es sich dabei um einen hochtemperaturbeständigen Kunststoff. Als besonders geeignet hat sich die Verwendung von Polyetherimid (PEI) herausgestellt. Dadurch wird eine hohe Lebensdauer erreicht. Gleichzeitig ermöglicht die Verwendung eines Kunststoffs als Material für die Abdeckung eine kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Schaltgeräts. Als Material für die Abdeckung sind auch weitere isolierende bzw. nicht leitende Materialien denkbar. Die Abdeckung kann beispielsweise auch aus Keramik bestehen. Die Abdeckung kann mit dem jeweiligen Kontakt entweder verklebt, mit dem Kontakt verrastet oder auch anderweitig mit dem entsprechenden Kontakt verbunden sein.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Schaltgerät eine Doppelunterbrechung mit zwei Kontaktstellen auf, wobei der erste Kontakt jeder der beiden Kontaktstellen als Festkontakt ausgebildet ist, und wobei der zweite Kontakt jeder der beiden Kontaktstellen Teil einer gemeinsamen Kontaktbrücke ist, die parallel zu Magnetfeldlinien des Blasfelds ausgerichtet ist. Die Abdeckung kann sich bei dieser Ausführungsform vorzugsweise über die gesamte Seite der Kontaktbrücke erstrecken, die den beiden Festkontakte abgewandt ist. Die beiden kontaktabgewandten Seiten der beiden beweglichen Kontakte bilden somit eine einzige kontaktabgewandte Seite der Kontaktbrücke. Da das Blasfeld bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Kontaktbrücke ausgerichtet ist, wird der Lichtbogen quer zur Kontaktbrücke von der jeweiligen Kontaktstelle weggeblasen. Die vorteilhafterweise vorgesehenen Aussparungen in der Abdeckung befinden sich somit an den Längsseiten der Kontaktbrücke.
  • Weiter vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform jeder Kontaktstelle eine Lichtbogenlöscheinrichtung zugeordnet. Dadurch kann der Lichtbogen zuverlässig zur Löschung gebracht werden. Besonders bevorzugt ist das Schaltgerät für einen bidirektionalen Betrieb ausgelegt, wobei die Lichtbogenlöscheinrichtung Löschelemente aufweist, die zu beiden Seiten der Kontaktbrücke angeordnet sind. Die Lichtbogenlöscheinrichtung bzw. deren Löschelemente können ebenfalls aus einem Kunststoff bestehen. Hier bietet sich die Verwendung von Polyamid (PA) an, um eine kühlende Wirkung auf den Lichtbogen durch Verdampfung des Polyamids bei Beaufschlagung durch den Lichtbogen zu erreichen. Die Löschelemente können selbstverständlich auch aus einem anderen geeigneten Material, beispielsweise aus Keramik, bestehen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die Löschelemente auch an der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke angeordnet. Die Löschelemente weisen dabei vorzugsweise einen gewissen Abstand zur Kontaktbrücke auf. Bei dieser Ausführungsform wird trotz einer besonders kompakten Bauform ein besonders hohes Löschvermögen erreicht. Der Lichtbogen kann dabei durch das magnetische Blasfeld besonders stark gekrümmt und dadurch gestreckt werden, bis er durch die Löschelemente der Lichtbogenlöscheinrichtung schließlich zur Löschung gebracht wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die Festkontakte in einer Richtung orthogonal zu den Magnetfeldlinien des Blasfelds breiter als die Kontaktbrücke. Weiter vorzugsweise reichen die Festkontakte dabei bis zur Lichtbogenlöscheinrichtung und dienen gleichzeitig als Lichtbogenleitblech. An dieser Stelle soll nochmals betont werden, dass am gegenüberliegenden beweglichen Kontakt bzw. an der Kontaktbrücke kein Lichtbogenleitblech notwendig ist.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet die Lichtbogenlöscheinrichtung zusammen mit der Lichtbogenblaseinrichtung eine werkzeuglos abnehmbaren Baugruppe, die mittels Schnapphaken an einem Gehäuse des Schaltgeräts befestigbar ist. Dadurch wird eine besonders einfache Wartung des erfindungsgemäßen Schaltgeräts bzw. ein einfacher Austausch der Lichtbogenlösch- und Blaseinrichtung ermöglicht. Bei den Schnapphaken handelt es sich vorzugsweise um elastische Zungen, die weiter vorzugsweise Teil der Lichtbogenlöscheinrichtung bzw. der aus Lichtbogenlöscheinrichtung und Lichtbogenblaseinrichtung bestehenden Baugruppe sind. Sie verrasten mit entsprechenden Rastelementen des Gehäuses. Weiter vorzugsweise ist pro Schnapphaken jeweils ein gehäuseseitiger Bügel vorgesehen, der das verrastete Ende des Schnapphakens umgibt und ein unbeabsichtigtes Lösen der Verrastung durch Anbringen einer Arretierung, zum Beispiel mittels Plombierung, und eine durch Überdehnung hervorgerufene Überbeanspruchung des Materials beim Lösen der Verrastung verhindert. Weiter vorzugsweise sind sämtliche Lichtbogenlöscheinrichtungen und Lichtbogenblaseinrichtungen an den beiden Kontaktstellen zu einer einzigen abnehmbaren Baugruppe zusammengefasst.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemäße Schaltgerät ferner eine Löschkammerabdeckung auf, die derart ausgebildet ist, dass Plasma, das durch den Lichtbogen erzeugt wird und zwischen den an der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke angeordneten Löschelementen austritt, seitlich umgelenkt wird. Die Umlenkung findet vorzugsweise derart statt, dass das Plasma an zwei gegenüberliegenden Seiten des Schaltgeräts austritt. An der Oberseite des Schaltgeräts tritt dadurch kein Plasma aus, wodurch der Abstand des erfindungsgemäßen Schaltgeräts zu weiteren Komponenten, die über dem Schaltgerät angeordnet sind, verringert werden kann. Dies erleichtert den Einbau des erfindungsgemäßen Schaltgeräts in ein entsprechendes Gerät, in dem das Schaltgerät zum Einsatz kommen soll, erheblich.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Löschkammerabdeckung werkzeuglos mittels Schnapphaken an der aus Lichtbogenlöscheinrichtung und Lichtbogenblaseinrichtung bestehenden Baugruppe befestigbar. Die Löschkammerabdeckung kann damit auf besonders einfache Art und Weise ausgetauscht oder aber auch nachträglich an dem erfindungsgemäßen Schaltgerät angebracht werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1: eine Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts,
    • 2: einen perspektivischen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät aus 1 entlang der in 1 eingezeichneten Schnittlinie II,
    • 3: einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät aus den 1 und 2 entlang der in 1 eingezeichneten Schnittlinie III,
    • 4: eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Schaltgerät aus den 1 bis 3 ohne Lichtbogenlöscheinrichtung,
    • 5: die Darstellung aus 1 mit zusätzlich an dem erfindungsgemäßen Schaltgerät angebrachter Löschkammerabdeckung, und
    • 6: eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schaltgeräts aus den 1 bis 5 mit Löschkammerabdeckung.
  • Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Sofern in einer Figur Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der zugehörigen Figurenbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende oder nachfolgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1. Zu erkennen sind das Gehäuse 20, die beiden Anschlusskontakte 25 des Schaltgeräts, sowie eine Lichtbogenlöscheinrichtung 16, die im oberen Teil des erfindungsgemäßen Schaltgeräts angeordnet ist und deren Bestandteile weiter unten näher erläutert werden.
  • 2 zeigt einen perspektivischen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät entlang der in 1 eingezeichneten Schnittlinie II. In dieser Darstellung ist zu erkennen, dass das Schaltgerät 1 eine Doppelunterbrechung mit zwei Kontaktstellen 14 und 15 aufweist. Jede Kontaktstelle besteht aus einem Festkontakt 2 und einem beweglichen Kontakt, wobei die beiden beweglichen Kontakte zu einer gemeinsamen Kontaktbrücke 3 zusammengefasst sind. Die beiden Festkontakte 2 sind aus dem Gehäuse des Schaltgeräts herausgeführt und bilden somit gleichzeitig die beiden Anschlusskontakte 25 des Schaltgeräts. Jeder der beiden Festkontakte 2 weist eine entsprechende Kontaktfläche 4 auf, die mit einer gegenüberliegenden Kontaktfläche 5 der Kontaktbrücke 3 zur Anlage gebracht werden kann. Im geschlossenen Zustand des Schaltgeräts wird somit über die Kontaktflächen 4 und 5 jeweils ein elektrischer Kontakt zwischen Festkontakt 2 und Kontaktbrücke 3 hergestellt. Der elektromagnetische Antrieb der Kontaktbrücke 3 ist im unteren Teil der Abbildung dargestellt und für die Erfindung nicht von Bedeutung.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät entlang der in 1 eingezeichneten Schnittlinie III. Der Schnitt wurde durch die erste Kontaktstelle 14 gelegt. Die Darstellung gilt entsprechend auch für die zweite Kontaktstelle 15. Das Schaltgerät umfasst eine Lichtbogenblaseinrichtung, die im wesentlichen aus den in 3 gezeigten Permanentmagneten 6 und entsprechenden Polplatten 7, die in den 1 und 2 zu erkennen sind, besteht. Die Lichtbogenblaseinrichtung erzeugt ein magnetisches Blasfeld, das parallel zur Längserstreckung der Kontaktbrücke 3 ausgerichtet ist, wobei die Längserstreckung der Kontaktbrücke durch eine gedankliche Verbindung der beiden Kontaktstellen 14 und 15 definiert ist.
  • Beim Öffnen der Kontaktstelle entsteht zwischen den Kontaktflächen 4 und 5 ein Schaltlichtbogen 24, der durch das magnetische Blasfeld quer zur Längserstreckung der Kontaktbrücke von der Kontaktstelle weggeblasen wird. In Abhängigkeit der Stromrichtung wird der Schaltlichtbogen 24 in der Darstellung der 3 entweder nach links oder, so wie dargestellt, nach rechts geblasen. In 3 sind mehrere Positionen des Schaltlichtbogens 24 eingezeichnet. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Schaltlichtbogen 24 umso stärker gekrümmt und dadurch gestreckt wird, je weiter er von der Kontaktstelle weggeblasen wird. Der untere Fußpunkt 10 des Schaltlichtbogens wandert dabei an dem Festkontakt 2 entlang nach außen. Der Festkontakt 2 ist deutlich breiter als die Kontaktbrücke 3 und dient somit gleichzeitig als Lichtbogenleitblech. Der andere Fußpunkt 9 wandert von der Kontaktfläche 5 über die Längsseite der Kontaktbrücke 3 bis zu der Oberseite der Kontaktbrücke, die dem Festkontakt 2 abgewandt ist. Um zu verhindern, dass der Fußpunkt 9 weiter wandert und die Kontaktbrücke quasi umrundet, weist die kontaktabgewandte Oberseite der Kontaktbrücke 3 eine nicht leitende, isolierende Abdeckung 8 aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff, beispielsweise aus Polyetherimid, auf.
  • Die Abdeckung 8 ist am besten in der Draufsicht aus 4 gezeigt, in der die Lichtbogenlöscheinrichtung 16 der Anschaulichkeit halber nicht dargestellt ist. Die Abdeckung 8 erstreckt sich von der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke über eine Kante am freien Ende der Kontaktbrücke, die im wesentlichen orthogonal zu den Magnetfeldlinien des Blasfelds verläuft, hin zur freien Stirnseite 11 der Kontaktbrücke, sodass die Stirnseite zumindest im oberen Bereich ebenfalls von der Abdeckung bedeckt ist. Dadurch wird verhindert, dass der Lichtbogen 24 an der Stirnseite 11 der Kontaktbrücke entlang wandert. Die stirnseitige Abdeckung ist auf beiden Stirnseiten 11 der Kontaktbrücke gegeben. An den Längsseiten 12 der Kontaktbrücke 3 weist die Abdeckung 8 pro Kontaktstelle jeweils zwei Aussparungen 13 auf, die derart angeordnet und ausgebildet sind, dass der Fußpunkt 9 des Schaltlichtbogens 24 in die Aussparung 13 läuft, wenn der Lichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird. Der Fußpunkt 9 des Lichtbogens 24 wird sozusagen in der Aussparung eingefangen, wodurch wirksam verhindert wird, dass der Fußpunkt in eine ungewünschte Richtung ausbricht. Wie 4 zeigt, ist die Aussparung kreisbogenförmig ausgeführt.
  • Wie 3 zeigt, weist die Lichtbogenlöscheinrichtung 16 zu beiden Seiten der Kontaktbrücke und an der kontaktabgewandten Oberseite der Kontaktbrücke mehrere Löschelemente 17 auf, die den Schaltlichtbogen 24 zum Erlöschen bringen. Die Löschelemente 17 bestehen aus Kunststoff und sind einstückig mit einer Halterung der Lichtbogenlöscheinrichtung 16 ausgeführt. Die Löschelemente können selbstverständlich auch aus Keramik bestehen. Die Lichtbogenlöscheinrichtung bildet zusammen mit der Lichtbogenblaseinrichtung, bestehend aus den Permanentmagneten 6 und den Polplatten 7, eine werkzeuglos abnehmbare Baugruppe, die mittels Schnapphaken 18 am Gehäuse 20 des erfindungsgemäßen Schaltgeräts befestigt ist. Die Schnapphaken 18 sind als federnde Zungen ausgebildet, deren Enden mit entsprechenden Rastelementen 19 des Gehäuses 20 verrasten. Die Rastverbindung wird jeweils durch einen gehäuseseitigen Bügel 21 gegen eine durch Überdehnung hervorgerufene Überbeanspruchung des Materials beim Lösen der Verrastung und durch Anbringen einer Arretierung, zum Beispiel mittels Plombierung, gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert.
  • Wie die 5 und 6 zeigen, kann das erfindungsgemäße Schaltgerät optional mit einer Löschkammerabdeckung 22 ausgerüstet werden, die ebenfalls werkzeuglos mittels Schnapphaken 23 an der Lichtbogenlöscheinrichtung befestigt werden kann. Die Löschkammerabdeckung 22 ist an der Oberseite des erfindungsgemäßen Schaltgeräts angeordnet und bewirkt eine Umlenkung des Plasmas, das durch den Lichtbogen erzeugt wird und durch die über der kontaktabgewandten Oberseite der Kontaktbrücke angeordneten Löschelemente 17 nach außen tritt. Die Umlenkung erfolgt seitlich nach außen. Dadurch muss zwischen der Oberseite des erfindungsgemäßen Schaltgeräts und weiteren Komponenten bzw. Bauteilen kein Sicherheitsabstand eingehalten werden. Die Löschkammerabdeckung 22 erleichtert in vielen Fällen somit den Einbau des erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0380012 B1 [0003]
    • WO 2012/076605 A1 [0004]

Claims (14)

  1. Schaltgerät (1) mit zumindest einer Kontaktstelle (14, 15), wobei die Kontaktstelle (14, 15) einen ersten Kontakt (2) und einen zweiten Kontakt (3) aufweist, wobei erster und zweiter Kontakt in einer geöffneten Stellung voneinander beabstandet sind und in einer geschlossenen Stellung einander elektrisch kontaktieren, wobei der Kontaktstelle (14, 15) eine Lichtbogenblaseinrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Blasfelds zugeordnet ist, wobei das Blasfeld derart beschaffen ist, dass ein beim Öffnen der Kontaktstelle (14, 15) entstehender Lichtbogen (24) von der Kontaktstelle weggeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Kontakte (3) auf einer kontaktabgewandten Seite, die dem jeweils anderen Kontakt (2) abgewandt ist, eine nichtleitende Abdeckung (8) aufweist, die einen Fußpunkt (9) des Lichtbogens (24) daran hindert, die kontaktabgewandte Seite zu überqueren.
  2. Schaltgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abdeckung (8) von der kontaktabgewandten Seite des jeweiligen Kontakts (3) über eine Kante des jeweiligen Kontakts (3), die im Wesentlichen orthogonal zu Magnetfeldlinien des Blasfelds verläuft, hin zu einer freien Stirnseite (11) des jeweiligen Kontakts (3) erstreckt, so dass die Stirnseite (11) zumindest teilweise ebenfalls von der Abdeckung (8) bedeckt ist.
  3. Schaltgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (8) an einer Längsseite (12) des Kontakts, die im Wesentlichen parallel zu Magnetfeldlinien des Blasfelds verläuft, eine Aussparung (13) aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Fußpunkt (9) des Lichtbogens (24) in die Aussparung (13) läuft, wenn der Lichtbogen (24) von der Kontaktstelle (14, 15) weggeblasen wird.
  4. Schaltgerät (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (13) bogenförmig ausgebildet ist.
  5. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (8) aus Kunststoff besteht.
  6. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät (1) eine Doppelunterbrechung mit zwei Kontaktstellen (14, 15) aufweist, wobei der erste Kontakt (2) jeder der beiden Kontaktstellen als Festkontakt ausgebildet ist, und wobei der zweite Kontakt jeder der beiden Kontaktstellen Teil einer gemeinsamen Kontaktbrücke (3) ist, die parallel zu Magnetfeldlinien des Blasfelds ausgerichtet ist.
  7. Schaltgerät (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktstelle (14, 15) eine Lichtbogenlöscheinrichtung (16) zugeordnet ist.
  8. Schaltgerät (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät (1) für einen bidirektionalen Betrieb ausgelegt ist, wobei die Lichtbogenlöscheinrichtung (16) Löschelemente (17) aufweist, die zu beiden Seiten der Kontaktbrücke (3) angeordnet sind.
  9. Schaltgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschelemente (17) auch an der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke (3) angeordnet sind.
  10. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkontakte (2) in einer Richtung orthogonal zu den Magnetfeldlinien des Blasfelds breiter sind als die Kontaktbrücke (3).
  11. Schaltgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkontakte (2) bis zur Lichtbogenlöscheinrichtung (16) reichen und gleichzeitig als Lichtbogenleitblech dienen.
  12. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöscheinrichtung (16) zusammen mit der Lichtbogenblaseinrichtung eine werkzeuglos abnehmbare Baugruppe bildet, die mittels Schnapphaken (18) an einem Gehäuse (20) des Schaltgeräts (1) befestigbar ist.
  13. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dass das Schaltgerät (1) ferner eine Löschkammerabdeckung (22) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass Plasma, das durch den Lichtbogen (24) erzeugt wird und zwischen den an der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke (3) angeordneten Löschelementen (17) austritt, seitlich umgelenkt wird.
  14. Schaltgerät (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschkammerabdeckung (22) werkzeuglos mittels Schnapphaken (23) an der aus Lichtbogenlöscheinrichtung (16) und Lichtbogenblaseinrichtung bestehenden Baugruppe befestigbar ist.
DE102017107441.4A 2017-04-06 2017-04-06 Schaltgerät mit Kontaktabdeckung Pending DE102017107441A1 (de)

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