Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Isolierstoffgehäuse und Lichtbogenlöschkammern

Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Niederspannungs-­Leistungsschalter mit einem Isolierstoffgehäuse und je einer Löschbleche aufweisenden Lichtbogenlöschkammer für jeden Pol. Ein solcher Leistungsschalter ist beispielsweise durch die US-A-4 540 961 bekannt geworden. Die zu einer Löschkammer ge­hörenden Löschbleche bilden dabei einen Block, der durch Isolierteile zusammengehalten ist und der in die Löschkammer einsetzbar ist. Ein Beispiel für die Anordnung der Isolier­teile ist der US-A-4 247 746 zu entnehmen. Es ist auch bekannt, für den Zusammenhalt der Löschbleche solche Isolierwerkstoffe zu verwenden, die unter dem Einfluß der Wärme eines Schalt­lichtbogens unter Gasbildung zersetzt werden und dadurch die Löschung des Lichtbogens fördern.

Die bekannte Bauweise der Lichtbogenlöschkammern ist im Prinzip für Leistungsschalter anwendbar, die für recht unter­schiedliche Nennströme bemessen sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für mehrpolige Leistungsschalter mit kleiner, d. h. vorzugsweise unter 100 A liegendem Nennstrom eine neue Bauweise der Lichtobgenlöschkammern anzugeben, die zu einer verbesserten Raumausnutzung führt und dadurch bei einem gegebenen Volumen des Leistungsschalters dessen Schaltleistung erhöht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß alle Löschkammern in einem einzigen, durch Trennwände unter­teilten und mit dem Isolierstoffgehäuse des Leistungsschalters verbundenen Löschkammergehäuse angeordnet sind und daß die Löschbleche an den Wandungen der Löschkammern befestigt sind. Hierdurch entfallen die bisherigen Halteteile für die Lösch­ bleche und die bisher erforderliche Maßtoleranz, die zum Ein­setzen der Löschblech-Blöcke in die Löschkammern erforderlich waren.

Zur Befestigung an den Wandungen der Löschkammern können diese Wandungen mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Löschbleche ver­sehen sein. Da das Löschkammergehäuse als Einzelteil gefertigt werden kann, bereitet das Einfügen der Löschbleche keine Schwierigkeiten.

Wie bereits erwähnt, ist es bekannt, gasabgebende Werkstoffe beim Bau von Lichtbogenlöschkammern einzusetzen. Im Rahmen der Erfindung kann hiervon in der Weise Gebrauch gemacht werden, daß die Wandungen der Löschkammern ausgehend von den Durch­trittsöffnungen für die bewegbaren Kontakthebel sich etwa keilförmig erweiternd ausgebildet sind und daß die Wandungen aus einem unter dem Einfluß der Temperatur des Lichtbogens gasabgebenden Material bestehen. Auf die Lichtbogenentladung geht durch diese Gestaltung eine reflektierende Wirkung aus, welche die Entladung von den Durchtrittsöffnungen weg in Richtung auf den gegenüberliegenden Kammerauslaß antreibt.

Die Verbindung des Isolierstoffgehäuses des Leistungsschalters mit dem Löschkammergehäuse kann dadurch erreicht werden, daß das Isolierstoffgehäuse eine dem Löschkammergehäuse angepaßte Ausnehmung aufweist. Ebenso kommt eine Verbindung durch geeig­nete zusätzliche Elemente in Betracht. Das Löschkammergehäuse kann so auch bemessen werden, daß es der Breite des Isolier­stoffgehäuses entspricht und örtlich dessen Außenwände bildet.

Für Schaltgeräte in der Bauform von Schützen ist es bekannt, mehrpolige Löschkammeraufsätze oder Löschkammerblöcke vorzu­sehen (DE-C-893 826). Diese Bauart von Schaltgeräten weist allerdings anders gestaltete Strombahnen auf, als sie kompakte Leistungsschalter mit Isolierstoffgehäuse besitzen. Schütze weisen einen kompakten Geräteteil auf, der eine elektromag­ netische Antriebsvorrichtung für zwei in Reihe liegende Unter­brechungsstellen enthält. Die Anschlußvorrichtungen dieser Strombahnen befinden sich gleichfalls an dem Geräteteil und werden durch eine mehrpolige Löschkammereinheit abgedeckt, die somit wie eine Kappe auf dem Geräteteil ruht. Eine solche Bauweise ist für Leistungsschalter der vorstehend betrachteten Bauform nicht anwendbar, weil sich bei diesen die Löschkammern innerhalb des Isolierstoffgehäuses zwischen dem Schaltmechanis­mus und den an der Stirnseite des Isolierstoffgehäuses ange­ordneten Anschlußvorrichtungen befinden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

• Die Figur 1 zeigt einen Teil eines Gehäuseunterteiles eines Niederspannungs-Leistungschalters in kompakter Bauart in der Draufsicht, wobei ein Löschkammergehäuse geschnitten gezeigt ist.
• In der Figur 2 ist das Löschkammergehäuse gemäß der Figur 1 in einer Stirnansicht dargestellt. Die Linie I-I bzeichnet die Schnittebene des Löschkammergehäuses in Fig. 1.
• Die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch in einer Seitenansicht und in einer der Draufsicht eine weitere Ausführungsform mit einem Löschkammergehäuse, das auch Anschlußräume enthält.

In der Figur 1 ist abgebrochen ein Gehäuseunterteil 1 eines Niederspannungs-Leistungsschalters in kompakter Bauart gezeigt. Das Gehäuseunterteil 1 ist für einen dreipoligen Leistungs­schalter vorgesehen und weist dementsprechend drei Lichtbogen­löschkammern 2, 3 und 4 auf. Hinsichtlich der allgemeinen Bauform von Leistungsschaltern der hier betrachteten Art wird auf die eingangs erwähnte US-A-4 540 961 verwiesen, so daß von einer Darstellung des gesamten Schaltgerätes abgesehen werden kann. Es sei jedoch erwähnt, daß den Lichtbogenlösch­ kammern 2, 3 und 4 an der Stirnseite des Gehäuseunterteiles 1 Anschlußräume 5, 6 und 7 vorgelagert sind, in denen sich Klemmvorrichtungen für anzuschließende Leiter befinden. In der Figur 1 ist lediglich eine Stromschiene 10, 11 und 12 als Basis einer solchen Klemmvorrichtung gezeigt. Auf der den Anschlußräumen 5, 6 und 7 gegenüberliegenden Seite der Lichtbogenlöschkammern 2, 3 und 4 befinden sich weitere Ge­häusekammern 13, 14 und 15, die zur Aufnahme des nicht dar­gestellten Schaltmechanismus und einer Schaltwelle dienen, wie dies allgemein bekannt ist. Jedoch ist im Bereich der Lichtbogenlöschkammer 2 und der Gehäusekammer 13 ein beweg­barer Kontakthebel 16 teilweise gezeigt, der sich durch eine Durchtrittsöffnung 17 der Lichtbogenlöschkammer 2 erstreckt und diese hineinragt. Dort wirkt der Kontakthebel 16 mit einem ortsfesten Gegenkontakt 20 zusammen, der mit der in dem An­schlußraum 5 befindlichen Klemmvorrichtung leitend in Ver­bindung steht. Für den Zutritt des Gegenkontaktes 20 in die Löschkammern 2, 3 und 4 sind am Boden des Löschkammergehäuses 30 Öffnungen 21 vorgesehen. Weitere ortsfeste Gegenkontakte 20 sind in den Lichtbogenlöschkammern 3 und 4 gezeigt. Ferner ist erkennbar, daß die Lichtbogenlöschkammer 2 Löschbleche 23 ent­hält. Zur Erleichterung der Übersicht sind in den benachbarten Lichtbogenlöschkammern 3 und 4 die Löschbleche fortgelassen. In bekannter Weise sind die Löschbleche 23 mit einem keilförmigen und am geschlossenen Ende abgerundeten Ausschnitt 24 versehen, wodurch Schenkel 25 gebildet werden, welche das Ende des Kon­takthebels 16 und den damit zusammenwirkenden Gegenkontakt 20 seitlich umschließen.

Die Lichtbogenlöschkammern 2, 3 und 4 sind in einem eigenen Löschkammergehäuse 30 enthalten, welches seinerseits in eine passende Ausnehmung 31 des Gehäuseunterteiles 1 eingesetzt ist. Diese Ausnehmung wird von den Außenwänden 32 sowie von pfosten­artigen Wandteilen 33 und 34 gebildet, die im Zuge von Trenn­wänden 35 des Gehäuseunterteiles 1 angeordnet sind. Trennwände 36 des Löschkammergehäuses 30 sind mit leistenartigen Vorsprüngen 37 versehen, die in entsprechende Nuten 40 der Wandteile 34 des Gehäuseunterteiles 1 eingreifen. Hierdurch werden die elek­trischen Kriechwege zwischen den benachbarten Löschkammern 2 und 3 bzw. 3 und 4 in angemessener Weise vergrößert.

Eine Besonderheit der in der Figur 1 gezeigten Lichtbogen­löschkammern 2, 3 und 4 ist die keilförmige Gestalt nahe den Durchtrittsöffnungen 17. Die schräg zur Längsrichtung der Kontakthebel 16 stehenden Wandflächen 41 reflektieren von dem Schaltlichtbogen ausgehende Druckwellen derart, daß eine be­schleunigte Ausbreitung der Lichtbogenentladung in Richtung der Löschbleche 23 einsetzt und damit durch verbesserte Lösch­wirkung die Schaltleistung gesteigert wird. Das Löschkammer­gehäuse 30 kann, um diese Wirkung noch zu steigern, aus einem Werkstoff hergestellt sein, der unter dem Einfluß der Wärme der Schaltlichtbögen ein Gas abgibt. Es kann jedoch aus­reichend sein, das Löschkammergehäuse 30 nur im Bereich der Wandungsflächen 41 mit einem solchen gasabgebenden Werkstoff zu versehen bzw. zu beschichten.

Die Löschbleche 23 sind gemäß der Figur 2 in Nuten 42 der Außenwände 43 und der Trennwände 36 des Löschkammergehäuses 30 eingesetzt. Die Festlegung der Löschbleche 23 in ihrer Längs­richtung erfolgt dadurch, daß die Enden der Schenkel 25 der Löschbleche gegen je eine Absatzfläche 44 des Löschkammerge­häuses 30 anstoßen, die zwischen den schrägen Wandungsflächen 41 und den Außenwänden 43 bzw. den Trennwänden 36 gebildet ist. Ferner werden die Löschbleche 23 an ihrer gegenüberliegenden Seite durch ein gelochtes Ausblasschild 45 festgelegt, welches in Nuten 46 der Außenwände 43 und der Zwischenwände 36 des Löschkammergehäuses 30 vorgesehen sind. Ein Ausblasschild 45 ist in der Figur 2 im Bereich der mittleren Löschkammer 3 gezeigt.

Vor dem Einbau des Löschkammergehäuses 30 in einen Leistungsschal­ter wird dieses mit den Löschblechen und den Ausblasschildern 45 versehen. Dann wird diese Einheit in das Gehäuseunterteil 1 ein­gesetzt, so daß durch eine einzige Handhabung die Löschkammern für alle Pole des Schaltgerätes montiert sind. In der gleichen Weise kann auch vorgegangen werden, wenn das Schaltgerät eine geringere oder größere Polzahl aufweist, in dem das Löschkammer­gehäuse dementsprechend für zwei oder vier Löschkammern bemessen wird. Durch das Aufsetzen eines zugehörigen Gehäuseoberteiles ist dann das Löschkammergehäuse allseitig umschlossen und damit an bzw. in dem Isolierstoffgehäuse befestigt.

Abweichend von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles können, wie dies die Figuren 3 und 4 schematisch zeigen, die Außenwände eines Gehäuseunterteiles 50 im Bereich von Lösch­kammern 51 unmittelbar durch die Außenwände 52 eines Löschkammer­gehäuses 53 gebildet sein. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Wandstärke des Löschkammergehäuses 53 außen so zu wählen, daß sie in dem Beispiel gemäß den Figuren 1 und 2 der gemeinsamen Stärke der Außenwände 43 des Löschkammergehäuses 30 und der Außen­wände des Gehäuseunterteiles 1 entspricht. Wie die Figuren 3 und 4 ferner zeigen, sind die Anschlußräume 54 ebenfalls in dem Lösch­kammergehäuse 53 enthalten.