專利名稱：開關(guān)單元的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于選擇性地斷開至少一個用戶的開關(guān)單元。
背景技術(shù)：
在線路保護開關(guān)或斷路器的級聯(lián)的情況下，選擇性是決定性 的。在故障情況中應該只是切斷最接近于故障的地點的保護才幾構(gòu)。 因此可實現(xiàn)在故障情況中只是有問題的支路停止工作。對此由現(xiàn)有 技術(shù)已知了一種具有選擇性的干線保護開關(guān)。然而購置這種干線保 護開關(guān)需要高額費用。除此之外對此或許可以使用電子裝置，但至 今由于其高額費用而不能^殳入市場。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點。
該目的通過在權(quán)利要求l中所述的特征來實現(xiàn)。本發(fā)明的核心 在于，鎖扣才幾構(gòu)的釋放在時間上在斷開接觸部位之后實現(xiàn)。
下面根據(jù)優(yōu)選的實施例參照附圖對本發(fā)明加以詳細說明。圖中 示出圖1是根據(jù)第一個實施例的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)單元的示意圖，
其處于無干^6的工作狀態(tài)；
圖2是在圖1中所示出的開關(guān)單元的示意圖，其中，由于短路 沖擊電樞已被操縱；
圖3是在圖1中所示出的開關(guān)單元的示意圖，其中，由于未被 切斷的短路，沖擊電樞已被操縱并且釋放銷操縱了釋放桿；以及
圖4是根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)單元的另一個實施例的示意圖。
具體實施例方式
下面參照圖1至圖3對本發(fā)明的第一個實施例進行描述。開關(guān) 裝置包括根據(jù)本發(fā)明的自行接通的開關(guān)單元1,其輸出端與多條電 纜線路連接。在每條電纜路線中存在著另 一個自行接通的開關(guān)單 元，用戶再分別連接在該開關(guān)單元之后。這些用戶一般是標準的建 筑方面的設備。
前置的開關(guān)單元1包括支承板2，釋放桿3、接觸臂4和棘爪5 可擺動地安裝在該支承板上。支承板2、釋放桿3和棘爪5是鎖扣 機構(gòu)6的組成部件。接觸臂4設計的比釋放桿3更大。
此外，開關(guān)單元l包括可操纟從的沖擊電樞7和可移動地安裝的 釋放銷8，該釋放銷抵靠在沖擊電樞7上。釋放銷8在開關(guān)單元1 的正常的、無干擾的工作狀態(tài)中通過沖擊電樞7固定在其位置上， 并由壓力彈簧9向釋放桿3的方向擠壓。在短路時使沖擊電樞7移 動并進而才童擊4妾觸臂4。由此，4妄觸臂4發(fā)生4罷動并乂人而斷開4妾觸 部^f立，4妻觸^"4乂人屬于該4妄觸部^f立。在沖擊電才區(qū)7^皮移動之后，釋 》文銷8不再固定在其位置上并由壓力彈簧9向釋方文桿3的方向加速。通過適當?shù)剡x擇釋放銷8的質(zhì)量以及通過適當?shù)剡x擇壓力彈簧9的 彈簧力得出用于釋放銷8的釋放路段的預定的運行時間，從而該釋 放實現(xiàn)了相對于接觸部位的打開在時間上的延遲。通過釋放桿3的 偏斜，棘爪5由鎖定的釋放桿3來釋放。
然而，當短路由后置的開關(guān)單元在一定的時間內(nèi)斷開時，那么 不進行釋放，這是因為沖擊電樞7又恢復到其初始位置并同時在釋 放銷8可以被釋放之前將釋放銷 一 同帶回。
下面對處于無干擾的狀態(tài)的開關(guān)單元1的結(jié)構(gòu)性設計方案進行 更詳細的"i兌明。支7f^反2具有前側(cè)IO和與前側(cè)IO相對的背側(cè)。
釋放桿3可擺動地安裝在支承板2的下方的支承區(qū)域11中。 為此設置了圓形橫截面的支承銷12,其穿過在釋放桿3和支承板2 中的相應匹配的空隙。支承銷12限定了支承軸線A。在釋放桿3 中形成的用于容納支承銷12的空隙對應于參考標號13。除此之外， 支承板2可擺動地安裝在支承銷12上。釋放桿3面對支承板2的 前側(cè)10，而接觸臂4設在支承板2的背側(cè)。接觸臂4處于閉合的開 關(guān)位置。
支承板2在支承區(qū)域11的上方具有支承區(qū)域14，棘爪5可擺 動地安裝在該區(qū)域中。為此設置了圓形橫截面的支承銷15,其穿過 在棘爪5和支承板2中的相應匹配的容納部。支承銷15限定了支 承軸線B。在棘爪5中的用于容納支承銷15的容納部對應于參考 標號16。支承軸線A和B彼此平行。棘爪5如同釋放桿3 —樣位 于支承板2的相同的側(cè)面上。該棘爪也就面對于支承板2的前側(cè)10。 除此之外，接觸臂4可擺動地安裝在支承銷15上。
6釋放桿3具有中心的支承部段17，圓形的容納部13處于該部 ^殳中。釋》文臂18從支岸義部^殳17向基本上是向下的第一個方向延伸。 釋》文臂18具有觸發(fā)面19，該觸發(fā)面與容納部13間隔地i殳置。
此外，釋放臂20從支承區(qū)域17向第二個方向延伸，該方向基 本上是與釋放臂18的第一個方向相反地向上指向。釋放臂20具有
平直的止動面21，該止動面又與容納部13間隔地i殳置。止動面21 基本上垂直于平直的觸發(fā)面19。棘爪5具有掏空的止動部^史25， 處于無干4尤的狀態(tài)中的釋^^干3的止動面21可靠i也4氐靠在該止動 部段上。止動部段25與容納部16間隔地設置。
張力彈簧23在支承銷15下方對4妄觸臂4施加作用，該彈簧固 定在固定的支承面24上，并將接觸臂4拉向閉合位置。
連接桿26在止動區(qū)域25的區(qū)域中與棘爪5連接，該連接桿使 棘爪5與手柄39剛性地耦合。手柄39可用手操縱。連接桿26、手 柄39和張力彈簧23是鎖扣沖幾構(gòu)6的其它組成部件。
此外，開關(guān)單元1具有設置在支承板2下方的固定的導向板27， 其具有下面的導向孔28和上面的導向孔29,這些導向孔相互平行， 并垂直于支承銷12或者15的軸線A， B延伸。釋放桿3的釋放臂 18延伸進入到導向孔29的區(qū)域中，而接觸臂4則穿過導向孔28向 夕卜延伸。
電線圏31在第一側(cè)面30 4氐靠在導向4反27上。沖擊電才區(qū)7具 有纟從向中心軸線C,并可以沿其《從向中心軸線C移動。此外，沖擊 電樞7具有磁性的吸持頭32以及從吸持頭32向外突出的細長的、 起沖軒作用的沖擊突出部33。吸持頭32面向側(cè)面30。沖擊突出部 33穿過線圈31和導向孔28。該沖擊突出部從導向4反27中突出， 并在縱向-中心-軸線C的方向上與4妾觸臂4有一定間隔的位置處終止。與此相反，吸持頭32與導向板27間隔開，并從線圏31中突 出。該吸持頭這樣設計，使其不適合于穿過導向孔28。沖擊電樞7 通過抵靠在側(cè)面30和吸持頭32上的壓力彈簧42而保持在其初始
位置上。
釋放銷8由導向容納部29可移動地引導，該釋》文銷具有平4亍 于沖擊電樞7的縱向中心軸線C的縱向中心軸線D。此夕卜，釋放銷 8具有細長的釋》文部段34，該部段具有前端扁平的釋》文面35;從 釋放部段34側(cè)面突出的抵靠臂36;以及加載頭37,壓力彈簧9抵 靠在該加載頭上。壓力彈簧9支承在固定的支承面38上，并通過 加載頭37向釋放面19的方向?qū)毫κ┘拥结尫配N8上。抵靠臂36 一直延伸至沖擊電樞7,并平放在吸持頭32上。
下面對在短路情況下未在^L定的持續(xù)時間之內(nèi)由后置的開關(guān) 單元斷開的開關(guān)單元1的功能進4亍描述。在在圖1中示出的正常的、 無短路的工作狀態(tài)中，接觸臂4處于閉合位置，并且相應的接觸部 位是閉合的；同時，與可移動的接觸臂4直接連接的觸頭45抵靠 在未示出的、固定的觸頭上。因此由具有觸頭45的4妄觸臂4和固 定的觸頭形成了接觸部位?；诮?jīng)過開關(guān)單元1的電流，線圈31 的接觸部位在后部串聯(lián)連接，其中固定的觸頭處于觸頭45之前。
張力彈簧23用于將具有觸頭45的接觸臂4拉向固定的接觸部 位的方向。此外，壓力彈簧9通過加載頭37將具有面向吸持頭32 的抵靠面40的抵靠臂36擠壓抵靠吸持頭32。但是，釋放銷8通過 該吸持頭32固定在其位置上，而壓力彈簧42該吸持頭施加作用。
在短;洛的情況下，沖擊電樞7通過現(xiàn)在處于短路電流下并且與 專餘入端連4妄的線圏31沿其皇從向中心軸線C向著壓力彈簧42移動， 其中，吸持頭32接近導向板27。沖擊突出部33利用面向4妻觸臂4 的沖擊面41向接觸臂4沖擊，由此4吏得該接觸臂圍繞軸線B偏轉(zhuǎn)并斷開4秦觸部位?？梢苿拥挠|頭45也由固定的觸頭抬起，由此后 置的開關(guān)單元斷電。4氐靠臂36現(xiàn)在由于沖擊電4區(qū)7的移動不再4氐 靠在吸持頭32上?；谟舍尫配N8和壓力彈簧9形成的質(zhì)量彈簧 系統(tǒng)，那么自由的釋放銷8沿軸線D以預定的方式被推動。因為釋 放銷8是非磁性的，其不受線圈31的磁場的影響。釋放銷8可以 例如由塑料、陶瓷或石墨制成。
如果短;洛由后置的開關(guān)單元在一定的時間里切斷，沖擊電才區(qū)7 由i殳置在線圈31中的壓力彈簧42 4,回到該電沖區(qū)的初始^f立置上，該 壓力彈簧支撐在導向玲反27的側(cè)面30和吸持頭32上。此外釋》文銷8 也可能被推回。吸持頭32因此重新擠壓靠向抵靠臂36的抵靠面40。 4妻觸部位重新^皮閉合。
當沒有通過后置的開關(guān)單元在一定的持續(xù)時間內(nèi)斷開短路時， 則釋》丈銷8由壓力彈簧9在和沖擊電樞7同樣的方向上移動并擠壓 抵靠釋放桿3的釋放面19,由此釋放桿3圍繞軸線A偏轉(zhuǎn)。此外， 釋放銷8經(jīng)過一段釋放路段，該路段基本上就是在釋放面35和釋 放面19之間在靜止狀態(tài)的間隔。釋放臂20通過釋放桿3的偏轉(zhuǎn)也 發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使止動面21不與棘爪5的止動區(qū)域25嚙合。棘爪 5現(xiàn)在不再是鎖定的。具有棘爪5和釋放桿3的支承板2通過張力 彈簧23的力圍繞軸線A以逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而使接觸臂4保持 在斷開位置。在此，接觸部位保持斷開。
在斷開短路之后，沖擊電樞7通過壓力彈簧42重新回到其在 圖1中所示出的初始位置并因此將釋放銷80 —起帶動。釋放桿3 通過未示出的-扭轉(zhuǎn)彈簧重新偏轉(zhuǎn)到其初始位置上，.從而可以再次才妄 通電路。通過將手柄39偏轉(zhuǎn)到斷開位置，棘爪5重新回轉(zhuǎn)到其初
始位置。根據(jù)一個可選的實施例，非磁性的釋放銷8設置在線圈31中 并穿過該線圈。由此實現(xiàn)了開關(guān)單元1的一種非常節(jié)省空間的結(jié)構(gòu) 形式。線圏31不對釋方文銷8產(chǎn)生影響，這是因為該釋方文銷如前所 述是非磁性的。
也可以使用其它的彈簧或部件來取代給出的彈簧，這些彈簧或 部件產(chǎn)生相應的力。重要的〗又在于，這些部件與所4吏用的彈簧連4妻， 在相應的方向上進行施壓或者說擠壓，從而與各個組件相互作用。 4丑壽爭彈簧可以例如也^皮牽4立。固定的面可以形成殼體的部分，開關(guān) 單元li殳置在該殼體中。
下面參照圖4對本發(fā)明的另一個實施例進行說明。同樣的部件 以與如前所述的實施例中的標號相同的標號標出，并可就此參閱前 述實施例的說明。結(jié)構(gòu)上不同、但功能相同的部件以相同的標號利 用上4敞標出。
與前述實施例不同的是，根據(jù)圖4的實施例不具有單獨的釋放 銷8。為此釋》文桿3，在釋》文臂18，的自由的端部上具有慣量附加物 43,因此該釋^L桿具有特別高的慣量。此外在釋方文臂18'上還連接「 有張力彈簧44,該彈簧也固定在接觸臂4上。
在發(fā)生短路的情況下，沖擊電樞7再次撞擊到4妻觸臂4，由此 該4妄觸臂發(fā)生偏殺+并斷開4妻觸部位。因此張力彈簧44 ^皮更強烈地 張緊。釋放桿3'基于慣量附加物43而具有特別高的慣量，并在時 間上延遲地對接觸臂4的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生反應。如果短路未由后置的開關(guān) 單元切斷，則釋》文桿3'由張力彈簧44 4i至4妻觸臂4的偏轉(zhuǎn)位置。 同時，釋放臂20被操縱，從而使棘爪5由釋放臂20的止動面21 釋放。然后，棘爪5就可以由手柄39來操縱。如果短路在延遲期間由后置的開關(guān)單元斷開，則沖擊電樞7通 過張力彈簧42再次運動到其起始位置。接觸部位再次由4妄觸臂4 閉合，并且張力彈簧44再次被消除應力。鎖扣機構(gòu)6不被釋放。 在改變安裝方式的情況下也可以使用其它彈簧，如壓力彈簧或扭轉(zhuǎn) 彈簧來代替張力彈簧44。根據(jù)進一步的改進方案，可以從外部對張 力彈簧44的位置或應力進行調(diào)節(jié)。由此可以根據(jù)需要對時間選擇 性進行調(diào)整，從而使在多級級聯(lián)中也可以持續(xù)地實現(xiàn)選擇性。張力 彈簧44的位置可以由調(diào)整螺栓、偏心輪或滑楔可變地來改變。
開關(guān)單元不需要電子組件。該裝置設計成機械式。所以該裝置 具有特別高的可靠性。
權(quán)利要求
1. 一種用于選擇性地斷開至少一個用戶的開關(guān)單元a)具有至少一個接觸部位，所述接觸部位具有可移動地安裝的接觸臂(4)，b)具有可操縱的沖擊電樞(7)用于通過所述接觸臂(4)的移動來斷開所述接觸部位，c)具有鎖扣機構(gòu)(6)，所述鎖扣機構(gòu)包括d)可移動地安裝的棘爪(5)，和e)對應于所述棘爪(5)的、可移動地安裝的釋放桿(3；3′)，所述釋放桿可以在下述位置之間移動f)棘爪釋放位置，所述棘爪(5)在所述棘爪釋放位置上被釋放，和g)棘爪止動位置，所述棘爪(5)在所述棘爪止動位置上被止動，h)其中，通過所述釋放桿(3；3′)來釋放所述棘爪(5)實現(xiàn)了相對于通過所述沖擊電樞(7)來操縱所述接觸臂(4)的時間上的延遲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)單元，其特征在于釋放銷(8 ),所 述釋放銷在操縱方向上是可移動的，并具有用于抵靠在所述釋 》文才干(3)上的釋》文面(35)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)單元，其特征在于，所述釋放 4肖(8 )具有用于iJ掌在戶斤述沖擊電沖區(qū)(7 )上的4氐靠面(40 )。
4. 才艮據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)單元，其特征在于，通 過彈簧(9 )對所述釋放銷(8 )在所述操縱方向上施壓用于操 *從所述釋方文4干(3 )。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)單元，其特征在于用于 才乘縱所述沖擊電樞(7)的電線圏(31)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)單元，其特征在于，所述釋放銷(8 ) 穿過所述線圏(31)。
7. 才艮據(jù)前述4又利要求中4壬一項所述的開關(guān)單元，其特;f正在于，所 述釋放銷(8)是非磁性的。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)裝置，其特征在于，用 于釋放所述鎖扣機構(gòu)(6 )的所述釋放銷(8 )經(jīng)過一段釋放路 段，其中所述釋放銷(8)的用于所述釋放路段的運行時間由 所述釋》丈銷的質(zhì)量來i殳定。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)裝置，其特征在于，用 于釋放所述鎖扣機構(gòu)(6 )的所述釋放銷(8 )經(jīng)過一段釋放路 段，其中所述釋放銷(8)用于所述釋放路段的運行時間由所 述彈簧(9)來設定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)單元，其特征在于，所述釋放桿(3') 通過彈簧(44)與所述接觸臂(4)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于選擇性地斷開至少一個用戶的開關(guān)單元，該開關(guān)單元具有至少一個接觸部位，該接觸部位具有可活動地安裝的接觸臂(4)；可操縱的沖擊電樞(7)用于通過接觸臂(4)的移動來斷開接觸部位；鎖扣機構(gòu)(6)，該機構(gòu)具有可移動地安裝的棘爪(5)和對應于該棘爪(5)的、可移動地安裝的釋放桿(3)。該釋放桿(3)可以在棘爪釋放位置和棘爪止動位置之間移動。通過釋放桿(3)來釋放棘爪(5)實現(xiàn)了相對于通過沖擊電樞(7)來操縱接觸臂(4)的時間上的延遲。
文檔編號H01H71/24GK101501806SQ200780029528
公開日2009年8月5日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者克里斯托夫·韋伯, 托馬斯·里茨爾, 魯?shù)戮S格·比克爾 申請人:西門子公司