CN105340041B - 在短路情况下具有改善的触发机械机构的开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关装置，具有电弧灭弧室(1)，在其中布置有由固定的和能运动的触点元件(3)组成的接触布置，其中，能运动的触点元件(3)在接触滑块(2)中引导。本发明的特征在于，能运动的触点元件(3)通过定心斜坡(7)在触发情况下在电弧灭弧室(1)的壳体壁上引导。

Description

在短路情况下具有改善的触发机械机构的开关装置

技术领域

本发明涉及一种开关装置，具有电弧灭弧室，在其中布置有由固定的和能运动的触点元件组成的接触布置，其中，能运动的触点元件在接触滑块中引导。

背景技术

开关装置、特别是断路器主要用于在短路时安全地关断并且由此保护消耗器和设备。此外，电的或机械的开关装置适用于起作用地手动地接通消耗器以及用于在维护工作时或针对设备改变时使设备与电流网安全地分离。电开关单元经常电磁地运行。

也就是说，这样的开关单元是具有对发动机、线路、变压器和发电机的集成保护的工艺上高质量的电开关装置。其使用在具有小开关频率的功能位置上。这样的开关单元除了适用于短路保护之外也适用于过载保护。

在短路的情况下，电开关单元安全地关断电设备。因此其提供了对过载的安全保护。每个电流流过的导体都或多或少地被强烈加热。在此，加热取决于电流强度和电流导体横截面的比例、即所谓的电流密度。电流密度不允许太大，因为否则会由于严重加热烧坏导体绝缘体或者有可能发生火灾。为了保护电设备不受这些破坏性的影响，将开关单元应用为过载电流保护装置。

断路器具有两个相互分开作用的、用于过载和短路保护的触发机械机构。两个触发器串联。在时间上几乎无延迟地作用的电磁触发器承担了短路时的保护。在短路时电磁触发器无延迟地释放断路器的闭锁机构。开关衔铁在短路电流能够达到其最高值之前分开触点元件。

已知的开关单元具有带有接触滑块和能运动的触点元件的接触滑块单元。能运动的触点元件还具有电触点。此外，这样的开关单元具有用于电流线路的第一触点。在接通状态下，能运动的触点元件的电触点接触开关单元的固定的触点。在短路情况下能运动的触点元件的电触点与固定的触点松脱，从而中断电流。在此，能运动的触点元件与固定的触点处松脱。

开关单元的已知的接触滑块常常具有两个引导系统，内部的和外部的引导系统。当开关进程、即接通或关断经由开关单元的闭锁机构实现的时候，采用外部的引导系统。在此不存在桥旋转器。当开关进程经由开关单元的切换衔铁、通常是与引导针有关的挺杆实现的时候，在短路情况下采用内部的引导系统。也就是说，当由于短路而关断时，能运动的触点元件沿着内部的引导系统使接触滑块快速向外，弹回到开关单元的所谓的下部中的撞击面上，并且再次沿着内部的引导系统飞回。在此，能运动的触点元件飞向开关单元的切换衔铁或引导针。

如果发生了重大短路，那么在能运动的触点元件和固定触点元件之间就再次出现大的磁力。首先，这是固定触点元件和桥件之间的电流回路力。此外，这是银触点之间的大的电流密集力。这两个力造成的是，在短路情况下桥件脉冲式地反向于其得出的弹簧力被猛然抛开，并且弹向下部的撞击顶。因为撞击顶不能够居中地定位在灭弧室中，因为引导板需要该位置，所以将其分开并且现在分别位于室壁上。虽然桥件通过针式引导得到防扭转保护，然而在此不能够充分地限制其引导行为。如果桥件现在充分利用其取决于结构的自由度，那么出现的是，其仅单侧地撞在反弹顶上，并且随后楔入到下部中。

另一个问题在于，在开关装置中、特别是在断路器中，当实施确定的开关操作的时候，会过度加热开关触点。特别是在跟在接通周期之后的关断位置上，非常热的触桥能够损害灭弧室周围的、主要由塑料组成的壳体区域。这主要在关断位置中发生，因为在此出现在桥件中的损失热量不能够流到固定的触点元件中，并且桥件在关断位置中几乎处于周围热绝缘的位置中。因为必须能自由运动地实施桥件，所以其在接触滑块到灭弧室壁的轴线方向上具有某个扭转行为。在最不利的情况下，桥件利用其扭转行为并且距灭弧室的塑料壁过近。由于热的桥件使塑料膨胀而包围桥件，由此损坏了断路器。

发明内容

由此得到要实现本发明的目的的开关装置，其解决了上述问题。

根据本发明，该目的通过一种开关装置实现。本发明的另外的实施例由描述以及附图中得出。

根据本发明，该目的通过具有电弧灭弧室的开关装置实现，在其中布置有由固定的和能运动的触点元件组成的接触布置，其中，能运动的触点元件在接触滑块中引导。本发明的特征在于，能运动的触点元件通过定心斜坡在触发情况下在电弧灭弧室的壳体壁上引导。

通过根据本发明的、喷射注塑在断路器的灭弧室的下部壁上的定心斜坡解决上述问题。当桥件通过回路和电流密集力被向下猛抛的时候，其通过定心斜坡取向并且居中地撞在两个反弹顶上。因此，偏心的撞击不再可能，并且避免了桥件的歪斜。

另一个优点在于，桥件通过定心斜坡在运动的下折回点居中地取向。因此，桥件在其关断位置中相对准确地位于灭弧室的中间，由此使其足够远地离开两个灭弧室壁。尽管其在一些开关进程之后导致温度上升，其还具有到塑料壁的足够的间距，以便保障避免桥件燃烧而进入下部。

在本发明的一个特别有利的实施方式中能够提出置的是，定心斜坡一体地与电弧灭弧室的壳体壁制造而成。也就是说，定心斜坡与电弧灭弧室的壳体壁一起在工艺步骤中通过注塑工艺成型。因此必须不制造附加的部分，而是仅使电弧灭弧室的壳体壁特别地成型。

根据本发明的另一个实施例能够提出的是，定心斜坡由塑料制成。由此得出的是，定心斜坡能够与电弧灭弧室的壳体壁一起在工艺步骤中以注塑工艺的方式成型。

在本发明的一个特别有利的实施方式中能够提出的是，与电弧灭弧室的第一壳体壁上的第一组定心斜坡对面地布置电弧灭弧室的第二壳体壁上的第二组定心斜坡，从而能运动的触点元件定位在两个定心斜坡组之间。该根据本发明的布置还有助于均匀地引导能运动的触点元件。

此外还能够提出的是，定心斜坡布置为在侧面邻近接触滑块，从而在触发情况下可靠地引导能运动的触点元件。

此外与本发明对应的是，开关装置优选地是断路器。

根据本发明的开关装置具有电弧灭弧室，在其中布置有接触滑块，在该接触滑块中引导能运动的触点元件。在侧面邻近能运动的触点元件的右边和左边布置有灭弧叠片组，它们设计为由相互平行地布置的灭弧片组成。

在电弧灭弧室的壳体壁上在能运动的触点元件的范围中布置有根据本发明的定心斜坡。优选地，这些定心斜坡一体地与电弧灭弧室的壳体壁制造而成，也就是说，定心斜坡不是作为附加的部分在壳体壁上模制，而是在工艺步骤之中与壳体壁一起注塑。因此优选地，定心斜坡也由塑料制成。

优选地，根据本发明的定心斜坡在电弧灭弧室的壳体壁上相互平行地布置并且相互间隔开。优选地，与电弧灭弧室的壳体壁上的第一组定心斜坡对面地布置电弧灭弧室的第二壳体壁上的第二组定心斜坡，从而能运动的触点元件定位在两个定心斜坡组之间。

优选地，根据本发明的定心斜坡布置为在侧面邻近接触滑块、即在接触滑块的右边和左边。

在此设想的具有高开关能力的开关装置、特别是断路器的特征在于，为桥件引导提供更小的结构空间，以便桥件始终居中地在室中取向。由于将桥件在短路情况下猛抛开的升高的力和在可能的情况下的桥件的偏心的位置，能够在下部中出现桥件的咬死，由此使得装置不能够再接通。通过在此提出的根据本发明的定心斜坡，桥件总是对称地撞击反弹顶并且避免了咬死。此外还导致的是，桥件通过根据本发明的定心斜坡在运动过程期间居中地取向，由此，其在其关断位置总是具有到室壁的足够的间距。因此排除了在灭弧室中的熔化。

附图说明

接下来根据实施例以及附图阐述本发明的另外的优点和实施方案。

在此示意性地示出：

图1是具有电弧灭弧室和接触滑块的根据本发明的开关装置的截面图，在接触滑块中引导能运动的触点元件；

图2是来自图1的具有接触滑块、能运动的触点元件和根据本发明的定心斜坡的截面放大图；

图3是在横截面中带有能运动的触点元件的根据本发明的定心斜坡的截面图；

图4是在横截面中带有在接通位置中的能运动的触点元件的根据本发明的定心斜坡的截面图；

图5是在横截面中带有短路期间在触发状态中的能运动的触点元件的根据本发明的定心斜坡的截面图。

具体实施方式

图1示出了具有电弧灭弧室1的开关装置、特别是断路器的截面，在电弧灭弧室中布置有接触滑块2，在其中引导能运动的触点元件3。在侧面邻近能运动的触点元件3的右边和左边布置有灭弧叠片组4，它们设计为由相互平行地布置的灭弧片组成。在电弧灭弧室1的壳体壁5上在能运动的触点元件3的范围中布置有根据本发明的定心斜坡7。

优选地，这些定心斜坡7一体地与电弧灭弧室1的壳体壁5制造而成，也就是说，定心斜坡7不是作为附加的部分在壳体壁5上模制，而是在工艺步骤之中与壳体壁5一起注塑。因此优选地，定心斜坡7由塑料制成。优选地，根据本发明的定心斜坡7在电弧灭弧室1的壳体壁5上相互平行地布置并且相互间隔开。

优选地，与电弧灭弧室1的壳体壁上的第一组定心斜坡7对面地布置电弧灭弧室1的第二壳体壁上的第二组定心斜坡7，从而能运动的触点元件3定位在两个定心斜坡组之间。

优选地，根据本发明的定心斜坡7布置为在侧面邻近接触滑块2、即在接触滑块2的右边和左边。

图2示出了接触滑块2周围的区域，即接触滑块2的左边和右边的区域。从图2中得知布置在接触滑块2的左边和右边的根据本发明的定心斜坡7的定位。

图3示出了根据本发明的定心斜坡7的两个区域的从侧面的横截面。能运动的触点元件3在触发情况下首先通过定心斜坡7接收，并且随后撞在反弹顶8上。

从图4中得知能运动的触点元件3在接通状态中的位置。图5示出了触点元件3在短路期间在触发状态中的位置。

通过在此设想的根据本发明的定心斜坡，桥件总是对称地撞击反弹顶并且避免了咬死。此外还导致的是，桥件通过根据本发明的定心斜坡在运动过程期间居中地取向，由此，其在其关断位置总是具有到室壁的足够的间距。因此排除在灭弧室中的熔化。

Claims (9)

1.一种开关装置，具有电弧灭弧室(1)，在所述电弧灭弧室中布置有由固定的触点元件和能运动的触点元件(3)组成的接触布置，其中，所述能运动的触点元件(3)在接触滑块(2)中引导，其特征在于，所述能运动的触点元件(3)通过定心斜坡(7)在触发情况下在所述电弧灭弧室(1)的壳体壁上引导，与所述电弧灭弧室(1)的第一壳体壁上的第一组定心斜坡(7)对面地布置所述电弧灭弧室(1)的第二壳体壁上的第二组定心斜坡(7)，从而所述能运动的触点元件(3)定位在两组定心斜坡之间。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述定心斜坡(7)一体地与所述电弧灭弧室(1)的所述壳体壁制造而成。

3.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述定心斜坡(7)由塑料制成。

4.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述定心斜坡(7)在所述电弧灭弧室(1)的壳体壁上相互平行地布置并且相互间隔开。

5.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于，所述定心斜坡(7)在所述电弧灭弧室(1)的壳体壁上相互平行地布置并且相互间隔开。

6.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述定心斜坡(7)在侧面邻近所述接触滑块(2)地布置。

7.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，所述定心斜坡(7)在侧面邻近所述接触滑块(2)地布置。

8.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置是断路器。

9.根据权利要求7所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置是断路器。