CN101194334A - 尤其用于开关装置的触点*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种触点***(2),包括一个可绕铰链轴(16)回转的触桥(15),它在对置的桥端(13、14)各有一个运动触点(11b、12b),每一个运动触点与一个为它配设的固定触点(11a、12a)构成一个接触部位(K1、K2)。所述铰链轴(16)可设置成朝接触部位(K1、K2)的断开方向(19)沿一导轨(17)移动,在正常工作状况仅断开第一接触部位(K1),而在过电流和/或短路状况则断开两个接触部位(K1、K2)。
Description
本发明涉及一种用于闭合和断开电流电路的触点***。在这里电流电路尤其指的是用于接通负载的一个单极或多极开关装置和/或保护装置,尤其是断路器的一个极路(Polpfad)。
此类触点***通常包括至少一个有一个运动触点和一个固定触点的接触部位,它可以通过锁扣机构实现电流路径人工的闭合和断开。除人工开关功能外,触点***,尤其当其应用于断路器中时,在过电流或短路状况下通过一个热磁或电子指示的自动过电流触发器反应,由于触点***,在电流电路内部实现至少一个接触部位在外力操纵下的触头断开。为了抑制高的断路功率,在接触部位的断开区内设置设计为所谓灭弧板形式的灭弧室。
也可以在一个触点***中设两个接触部位,它们的运动触点通过触桥同步地相对于配属的固定触点开关操作。例如由DE19836549A1已知设置一个用于闭合和断开接触部位可平移地移动的触桥,借助它将运动触点同时运动到闭合位置或断开位置。由EP0538149B1已知一种触点***,它包括一个旋转运动的触桥,同样用于同时操纵两个接触部位的运动触点。
本发明的目的是,提供一种特别适用的包括两个接触部位的触点***。
按本发明此目的通过权利要求1的特征达到。为此设一个可绕铰链轴回转的触桥,其中,铰链轴设置为可朝接触部位的断开方向沿导轨移动。在这里在正常工作状况只可断开第一接触部位,而对置的第二接触部位闭合。在过电流和/或短路状况则既断开第一接触部位也断开第二接触部位。
按一种优选的变形,触桥通过可沿导轨移动的操纵杆与锁扣机构接合。为此,操纵杆在触桥一侧作用在铰链轴上。尽管铰链轴原则上可以设在操纵杆上,在这种情况下在触桥上设置恰当地设计为长孔状的滑槽,下面也称为导槽的导轨。然而优选地将导槽设在操纵杆上,而将铰链轴设在触桥上并接合。
构成导轨的导槽有两个彼此隔开距离和就接触部位断开方向而言相互对置的支承边。其中导轨的第一(上)支承边是一个压力止挡,在第一接触部位闭合时铰链轴贴靠在它上面。在这种第一和第二接触部位闭合的工作状况下,第一弹簧元件作为压力弹簧恰当地在铰链轴区域内作用在触桥上。当按工作情况只断开第一接触部位时,则此弹簧元件起拉力弹簧的作用。
导轨的第二(下)支承边是一个拉力止挡,在第一接触部位断开时铰链轴贴靠在它上面。此拉力止挡在过电流和/或短路状况下起铰链轴固定支座的作用。
按照本发明一个重要的方面,在按工作情况断开第一接触部位时使第二接触部位始终闭合。为此按恰当的设计在第二接触部位上作用第二弹簧元件,它在所述的闭合位置给相应的运动触点施加弹簧力。沿第二接触部位的闭合方向作用的弹簧力优选地大于第一弹簧元件的拉力。为了能在无故障的正常工作状况简便而可靠地断开和闭合第一接触部位,在第二接触部位上构成一个回转或旋转支承。为此第二接触部位的运动触点有一个曲拱或半球状接触面。
按一种优选的进一步发展,在铰链轴与第一接触部位的运动触点之间构成的杠杆臂,比沿触桥对置的在铰链轴与第二接触部位运动触点之间构成的杠杆臂长。
各自接触部位的固定触点,安置在例如设计为U形的触轨面朝配属的运动触点的触轨臂上。借助触轨,尤其基于其造型,在至少一个接触部位,但优选地在两个接触部位,造成在触轨内部的电流方向逆反。这在过电流和/或短路状况下,在各自的接触部位导致动态的电流力和磁力,这种力对触桥带有相应运动触点的杠杆臂有排斥作用。在这里将作用在第二接触部位上的弹簧元件的尺寸设计为,使它的弹簧力或复位力小于在过电流和/或短路状况产生的动态力。
在触点***的保护功能基于所述动态力被触发时,铰链轴挡靠在导轨的拉力止挡上。因此形成一个用于铰链轴的固定支承,触桥绕此固定支承朝接触部位的断开方向自动回转。
所述触点***特别适用于在交流电网内使用的单极和多极式开关装置或紧凑式断路器,它的额定电流例如为10A至2500A以及有高的断路功率为20kA和更高的功率。在这里为每个接触部位的断开区配设一个灭弧室。
下面借助附图详细说明本发明的实施例。其中:
图1示意表示断路器内部的一个触点***,其触桥在两个接触部位有不同的开关位置;
图2表示触点***处于接触部位闭合的工作状况;
图3表示触点***处于一个接触部位断开和一个接触部位闭合的工作状况;
图4表示触点***处于接触部位正在断开的短路状况;以及
图5表示触点***处于接触部位已完全断开的短路状况。
所有图中彼此相应的部分采用同样的附图标记。
图1表示一个开关装置和/或保护装置,例如一种模块结构的紧凑式断路器1,它有一个通过操纵杆3与锁扣机构4接合的触点***2。通过锁扣机构4可以借助操纵杆或开关摇杆以没有详细表示的方式人工操纵触点***2,闭合和断开一个仅示意表示的电流电路5。此外,断路器2还包括一个触发器单元6。
电流电路5在触点***2内部延伸到第一接触部位K1的触轨7,以及对置地延伸到第二接触部位K2的另一个触轨8。在这两个接触部位K1和K2的断开区内分别设一个由所谓的灭弧板构成的灭弧室9或10。这两个触轨7和8分别弯成U形,以构成一个面朝各自接触部位K1、K2的第一触轨臂7a、8a,以及一个背对各自接触部位K1、K2的触轨臂7b或8b。面朝各自接触部位K1、K2的触轨臂7a、8a,在外侧分别带有接触部位K1或K2的一个固定触点11a、12a。为接触部位K1、K2配设的各运动触点11b、12b分别固定在触点***2触桥15的一个桥端13或14上。
触桥15在两个运动触点11b和12b之间的区域内有一个铰链轴16。它沿一个导轨17导引,导轨17设计为长孔状槽,加工在操纵杆3内在其面朝触桥15的杠杆端18区域内。
在图1中表示用实线画的触桥15处于闭合的工作状况,此时,不仅第一接触部位K1而且第二接触部位K2都是闭合的。虚线表示的触桥15的两种工作位置,其一是处于正常的工作状况,此时接触部位K1断开和接触部位K2闭合,其二是处于短路状况,此时接触部位K1接触部位K2都断开。取决于触桥15的状态或位置,操纵杆3沿下面也称为移动方向的断开或闭合方向19处于不同的移动位置。
图2和3表示了所述的不同位置,亦即在两个接触部位K1、K2处于闭合位置时操纵杆3并因而铰链轴16的位置P1,以及在正常的工作状况接触部位K1断开和接触部位K2闭合时操纵杆3或铰链轴16的位置P2。
按图2所示的实施例,在第二接触部位K2,在触桥15面朝接触部位K2的杠杆臂14上,在背对相应的运动触点12b的触桥侧作用一个在本实施例中设计为压力弹簧的(第二)弹簧元件20。另一个(第一)弹簧元件21将其弹簧端一方面固定在操纵杆3上和另一方面固定在铰链轴16上。在图2所示触桥15的闭合位置P1,弹簧元件21作为压力弹簧作用在与触桥连接的铰链轴16上。在此位置P1,铰链轴16贴靠在构成导轨的导槽17起压力止挡作用的支承轮廓22上。
在铰链轴16如图3所示的位置P2,弹簧元件21起拉力弹簧的作用。在此位置P2铰链轴16贴靠在导槽17的一个与支承或滑槽轮廓22对置并起拉力止挡作用的支承或滑槽轮廓23上。为了在工作状况触桥15断开或闭合运动,接触部位K2构成触桥15的一个旋转或回转支承。为了支持触桥15在这里进行的旋转或回转运动,第二接触部位K2的运动触点12b在其面朝固定触点12a的接触面区域内设计成弧形或半球形曲拱。
图4和5表示在短路或过电流状况下两个接触部位K1、K2触点断开。与正常工作状况相比,这种大许多倍的短路电流,基于通过触轨7和8的U形设计造成的电流方向逆反(如通过在触轨7、8区域内所画的箭头象征性表示的那样),在接触部位K1和K2处导致沿运动触点11b或12b断开方向19相应的动态力F1、F2。在这种情况下首先断开接触部位K1,因此使铰链轴16沿导轨17挡靠在拉力止挡23上。在此位置P3因而形成一个铰链轴16的固定支承,触桥15围绕此固定支承朝断开方向19回转。在这种情况下动态力F1、F2克服弹簧元件20在第二接触部位K2上的弹簧力,其结果是,触桥15回转并将两个接触部位K1和K2同时断开到完全开启位置。
在切断短路后,第二接触部位K2基于起压力弹簧作用的弹簧元件20的弹簧力接着自动闭合。
为了支持动态力F1、F2,触桥15在第一接触部位K1与铰链轴16之间和在铰链轴与第二接触部位K2之间构成的杠杆臂H1或H2可以设计为不同的长度。优选地,在这里杠杆臂H1比杠杆臂H2长。
作用在铰链轴16上和作用在第二接触部位K2上的弹簧元件21或20与触桥15及其杠杆臂H1和H2相结合,成为一种传力的杠杆臂结构。这种杠杆臂***或这种杠杆臂结构首先可以一方面在工作状况实现接触部位K1、K2之一持续的闭合位置,以及另一方面在短路状况实现两个接触部位K1和K2可靠地断开。
由此提供了一种触点***2,用于实现在短路状况接触部位K1、K2的双重断开,以及在工作状况尤其第一接触部位K1的单个断开。
因此这种触点***2特别适用于紧凑式断路器1,用于开关和用于过电流触发并因而用于保护大功率设备,例如电动机。因此配备有这种触点***2的断路器1也特别适合在一个复杂的配电***内部用于与另一些设备部件相结合。
Claims (13)
1.一种用于闭合和断开电流电路(5)的触点***(2),包括一个可绕铰链轴(16)回转的触桥(15),该触桥(15)在其相互对置的桥端(13、14)分别有一个运动触点(11b、12b),每一个运动触点与分别为它配设的固定触点(11a、12a)构成一个接触部位(K1、K2),其中,所述铰链轴(16)设置成可朝接触部位(K1、K2)的断开方向(19)沿一导轨(17)移动,在正常工作时仅断开第一接触部位(K1),而在过电流和/或短路状况时则断开两个接触部位(K1、K2)。
2.按照权利要求1所述的触点***(2),其中,所述导轨(17)有一个压力止挡(22),在第一接触部位(K1)闭合时,所述铰链轴(16)贴靠在该压力止挡(22)上。
3.按照权利要求1或2所述的触点***(2),其中,所述导轨(17)有一个拉力止挡(23),在第一接触部位(K1)断开时,所述铰链轴(16)贴靠在该拉力止挡(23)上。
4.按照权利要求3所述的触点***(2),其中,所述拉力止挡(23)在过电流和/或短路状况可作为用于所述铰链轴(16)的固定支座。
5.按照权利要求1至4之一所述的触点***(2),包括一个通过所述铰链轴(16)与触桥(15)连接并可沿所述导轨(17)移动的操纵杆(3)。
6.按照权利要求5所述的触点***(2),其中,所述操纵杆(3)与一个锁扣机构(4)连接。
7.按照权利要求1至6之一所述的触点***(2),包括一个为按工作情况闭合和断开第一接触部位(K1)而作为压力弹簧或拉力弹簧作用在所述铰链轴(16)上的第一弹簧构件(21)。
8.按照权利要求1至7之一所述的触点***(2),包括一个作用在第二接触部位(K2)上的第二弹簧构件(20),它在相关的运动触点(12b)处于闭合位置上时将其弹簧力施加在该运动触点(12b)上。
9.按照权利要求8所述的触点***(2),其中,所述第二弹簧构件(20)的弹簧力设计为大于第一弹簧构件(21)的拉力。
10.按照权利要求1至9之一所述的触点***(2),其中,所述第二接触部位(K2)的运动触点(12b)有曲拱的接触面。
11.按照权利要求1至10之一所述的触点***(2),其中,为每个接触部位(K1、K2)的断开区配设一个灭弧室(9、10)。
12.按照权利要求1至11之一所述的触点***(2),其中,为在第一和/或第二接触部位(K1、K2)上使电流方向逆反,将它们的固定触点(11a、12a)安置在一根至少近似于U形的触轨(7、8)面朝配属的运动触点(11b、12b)的触轨臂(7a、8a)上。
13.一种具有一个按照权利要求1至12之一所述触点***(2)的开关装置,尤其是断路器(1)或紧凑式断路器。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080604 |