專利名稱：熱斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備(InstallationsschakgerSt)尤其是線路保護(hù)開(kāi)關(guān)(Leitungsschutzschalter) 的熱斷路器(thermischen Ausloser)，該熱斷路器包括單側(cè)地壓緊在壓緊部位
(Einspannstelle)處的、帶有電流供應(yīng)部位(StromzufUhrungsstelle)的優(yōu)選熱雙金屬帶片(Thermobimetallstreifen)，該熱雙金屬帶片在超過(guò)額定電流的電流下由于升溫 (ErwSrmung)而彎曲(ausbiegen)且可利用其自由端部來(lái)操縱開(kāi)關(guān)鎖(Schaltschloss)， 從而使得，由一固定的觸頭(KontaktstUck)和一可動(dòng)的觸頭形成的接觸部位 (Kontaktstelle)可被打開(kāi)。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求3的前序部分所述的電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備，該電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備包括由一固定的觸頭和一可動(dòng)的觸頭形成的接觸部位，包括熱斷路器，該熱斷路器帶有單側(cè)地壓緊在壓緊部位處的優(yōu)選熱雙金屬帶片，該熱雙金屬帶片在超過(guò)額定電流的電流下由于升溫而彎曲且可利用其自由端部來(lái)操縱開(kāi)關(guān)鎖，從而使得，接觸部位可被打開(kāi)。
背景技術(shù)：
該類型的熱斷路器作為直接加熱式或間接加熱式斷路器而已知。在直接加熱中， 電流流過(guò)位于電流流入部位和電流流出部位之間的熱雙金屬帶片。在此于熱雙金屬帶片中產(chǎn)生的電流熱量用于使熱雙金屬帶片彎曲。在電流流出部位處常連結(jié)有可動(dòng)的導(dǎo)體 (Leiter)，該可動(dòng)的導(dǎo)體將電流流出部位與接觸部位的固定的或可動(dòng)的觸頭相連接并由此在閉合的接觸部位的情形下將電流通路(Mrompfad)閉合。直接加熱在機(jī)械上能夠非常容易地實(shí)現(xiàn)。在間接加熱中，電流流過(guò)布置在熱雙金屬帶片附近的導(dǎo)體。該導(dǎo)體的熱量通過(guò)輻射、熱傳導(dǎo)或者對(duì)流而傳遞到熱雙金屬帶片上且由此間接加溫該熱雙金屬帶片。間接加熱常在高的額定電流下被應(yīng)用。因?yàn)樵谏叩碾娏鲝?qiáng)度下，在直接加熱的情形下必須使用具有較小的單位阻抗和熱彎曲的雙金屬，減小加熱長(zhǎng)度并增大雙金屬的橫截面積，以便在維持一定的開(kāi)關(guān)損耗功率或者溫升的情形下保證熱斷路器的功能。對(duì)雙金屬斷路器的溫升和彎曲的公差影響由此而增大。隨著橫截面積的增加，雙金屬體積且由此金屬用量不必要地增大，然而同時(shí)，對(duì)開(kāi)關(guān)裝置的力-位移-需求(Kraft-Weg-Bedarf)的匹配性變差。因此， 在大的額定電流強(qiáng)度的情形下推薦間接加熱，在間接加熱中，通過(guò)在通電的導(dǎo)體與熱雙金屬帶片之間的熱耦合的設(shè)計(jì)，至雙金屬帶片的熱量輸入可被與優(yōu)化地被匹配的雙金屬相匹配。然而，間接加熱在機(jī)械上較復(fù)雜，因?yàn)楸仨毐ＷC，至雙金屬帶片的熱量傳遞在運(yùn)行中不發(fā)生變化。文件DE 10 2008 017 472 Al顯示了一種主線路保護(hù)開(kāi)關(guān)，該主線路保護(hù)開(kāi)關(guān)帶有布置在主電流通路中的主熱雙金屬(帶有間接加熱)。至該熱雙金屬帶片的電流供應(yīng)在熱雙金屬帶片的壓緊部位處實(shí)現(xiàn)。自該熱雙金屬帶片的電流引出通過(guò)絞合線(Litze)實(shí)現(xiàn)，該絞合線在熱雙金屬帶片的自由端部處焊接到熱雙金屬帶片處。該絞合線通向可動(dòng)的觸頭，在該可動(dòng)的觸頭處其再次被焊接。另一條絞合線自該可動(dòng)的觸頭通向電弧控制母線， 該電弧控制母線與可動(dòng)的觸頭相關(guān)聯(lián)，并將開(kāi)關(guān)電弧的電弧底點(diǎn)引到滅弧裝置中。在文件 DE 10 2008 017 472A1中顯示的主線路保護(hù)開(kāi)關(guān)不適用于帶有很高額定電流(例如100A 或更高)的應(yīng)用。在熱斷路器的與開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(Schaltwerk)的一般的協(xié)同作用和功能以及滅弧裝置等方面，文件DE 10 2008 017 472 Al的公開(kāi)應(yīng)被包含在本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，創(chuàng)造一種上述類型的、用于大的額定電流(優(yōu)選為100A或更高)的、帶有高的斷路精度、小的損耗功率和簡(jiǎn)單的低成本的結(jié)構(gòu)的熱斷路器。本發(fā)明的另一目的在于，創(chuàng)造一種上述類型的、可被應(yīng)用于很高的額定電流(優(yōu)選100A或更高)的電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備、尤其是主線路保護(hù)開(kāi)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明，在熱斷路器方面，該目的通過(guò)權(quán)利要求1的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。在安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備方面，作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的目的通過(guò)權(quán)利要求3的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。那么，根據(jù)本發(fā)明，在雙金屬帶片處在壓緊部位和雙金屬帶片的自由端部之間布置有第一電流導(dǎo)出部位(StromabfUhrungsstelle)，在該第一電流導(dǎo)出部位處連結(jié)有導(dǎo)體板(Leiterblech)，該導(dǎo)體板自第一電流導(dǎo)出部位而在朝雙金屬帶片的自由端部的方向上伸展且與雙金屬帶片間隔開(kāi)。此外，在導(dǎo)體板的與第一電流導(dǎo)出部位相對(duì)的端部處布置有第二電流導(dǎo)出部位，并且在第二電流導(dǎo)出部位處連結(jié)有可動(dòng)的導(dǎo)體，該可動(dòng)的導(dǎo)體將第二電流導(dǎo)出部位與可動(dòng)的或者固定的觸頭相連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，由此實(shí)現(xiàn)了熱雙金屬帶片的部分直接的和部分間接的加熱。 根據(jù)本發(fā)明的熱斷路器結(jié)合了直接加熱的關(guān)于簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和間接加熱的關(guān)于在很高的額定電流(優(yōu)選100A或更高)下的可應(yīng)用性的優(yōu)點(diǎn)。直接加熱的區(qū)域從電流供應(yīng)部位伸延直到第一電流導(dǎo)出部位。該區(qū)域可例如為熱雙金屬帶片總長(zhǎng)度的約一半或三分之一。從第一電流導(dǎo)出部位起，電流在布置在熱雙金屬帶片附近的導(dǎo)體板中經(jīng)過(guò)、使該導(dǎo)體板升溫并由此間接地使熱雙金屬帶片的第二區(qū)域升溫。因此，有利地，相對(duì)于在低額定電流強(qiáng)度的情形下的變體(Version)，熱雙金屬帶片的總長(zhǎng)度和橫截面沒(méi)有變化。因此，可為直接加熱式變型(其帶有低的額定電流)和混合加熱式變型(該混合加熱式變型用于很高的額定電流(100A或更高))而使用同一類型的熱雙金屬帶片。然而，直接加熱的區(qū)相對(duì)于完全直接加熱式變型而言有所減小。另一方面，與在于整個(gè)長(zhǎng)度上間接地加熱的熱雙金屬帶片中的相比，機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。通過(guò)如下方式，即，引起間接加熱的導(dǎo)體板僅對(duì)熱雙金屬帶片的自由端部進(jìn)行加熱， 則，同樣僅在該處的區(qū)中存在額外的機(jī)械部件。相對(duì)于完全直接加熱式變型(如在文件DE 10 2008017 472 Al中顯示的那些)，并不產(chǎn)生更大的用于熱雙金屬帶片的空間需求，并且， 制造過(guò)程(也就是，熱雙金屬組件至設(shè)備中的裝入)同樣與直接加熱變型中的沒(méi)有區(qū)別且可以完全相同地進(jìn)行。用于第一電流導(dǎo)出部位的安裝的最佳位置點(diǎn)可視所使用的熱雙金屬帶片的材料特性和幾何設(shè)計(jì)而有所不同、更靠近或更遠(yuǎn)離壓緊部位。然而，通過(guò)試驗(yàn)或者模擬，該位置點(diǎn)可以無(wú)需高費(fèi)用的方式被獲得。根據(jù)本發(fā)明的一種有利的實(shí)施形式，在第二電流導(dǎo)出部位處連結(jié)有兩個(gè)彼此平行地延伸的可動(dòng)的導(dǎo)體，它們將第二電流導(dǎo)出部位與可動(dòng)的或者固定的觸頭相連接。因此，在第二電流導(dǎo)出部位和可動(dòng)的或固定的觸頭之間的連接在具有良好的可動(dòng)性的同時(shí)還具有高的電流承載能力。根據(jù)本發(fā)明的安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備特征在于，在雙金屬帶片處在壓緊部位和雙金屬帶片的自由端部之間布置有第一電流導(dǎo)出部位，在第一電流導(dǎo)出部位處連結(jié)有導(dǎo)體板，該導(dǎo)體板自第一電流導(dǎo)出部位而在朝雙金屬帶片的自由端部的方向上伸展且與雙金屬帶片間隔開(kāi)，在導(dǎo)體板的、與第一電流導(dǎo)出部位相對(duì)的端部處布置有第二電流導(dǎo)出部位，并且，在第二電流導(dǎo)出部位處連結(jié)有可動(dòng)的導(dǎo)體，該可動(dòng)的導(dǎo)體將第二電流導(dǎo)出部位與可動(dòng)的或者固定的觸頭相連接。根據(jù)本發(fā)明的另一有利實(shí)施形式的安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備具有滅弧裝置和控制母線(Leitschiene)，該控制母線將開(kāi)關(guān)電弧引向滅弧裝置，其中，在可動(dòng)的觸頭處連結(jié)有可動(dòng)的導(dǎo)體，該可動(dòng)的導(dǎo)體將可動(dòng)的觸頭與控制母線相連接。該實(shí)施形式的有利效果在于，產(chǎn)生了額外的吹弧回路(Blasschleife)，該吹弧回路在接觸部位打開(kāi)時(shí)消除電弧。此外，電弧在從可動(dòng)的觸頭換向至配對(duì)控制母線時(shí)必須克服的換向電壓降 (Kommutier-Spannungsabfall)減小，由此，電弧更快地?fù)Q向到控制母線上且電弧熄滅通過(guò)該方式而被加速。本發(fā)明的其它有利的設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求中獲得。


借助于在其中顯示了本發(fā)明的實(shí)施例的附圖，本發(fā)明以及其它有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案以及其它優(yōu)點(diǎn)將進(jìn)一步地被闡述和說(shuō)明。其中圖1示意性地顯示了帶有根據(jù)本發(fā)明的熱斷路裝置的根據(jù)本發(fā)明的安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備。圖2顯示了根據(jù)另一實(shí)施形式的根據(jù)本發(fā)明的熱斷路裝置。在附圖中相同的或作用相同的構(gòu)件或者部件將以相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)識(shí)。附圖標(biāo)記列表1電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備2 殼體3 第一接線端子(Anschlussklemme)4第二接線端子5主熱雙金屬6固定的觸頭7可動(dòng)的觸頭8磁斷路器9 觸點(diǎn)桿(Kontakthebel)10旋轉(zhuǎn)軸線11操縱凸起
12開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)13第一作用線14第二作用線15第三作用線16第一控制母線17第二控制母線18滅弧裝置19壓緊部位20電流母線21導(dǎo)體板22緊固邊腿23間隔邊腿24 ^#3 iiM(Warmeubertragungsschenkel)25，25，絞合線26第二絞合線27第一電流導(dǎo)出部位觀第二電流導(dǎo)出部位29 觸點(diǎn)支架(KontakttrSger)具體實(shí)施形式圖1在示意性的圖示中顯示了安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備1，該安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備1帶有殼體2。然而，在圖1中并未顯示安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備的所有組成部分，組件和部件，而是僅僅顯示了為本發(fā)明的闡述(涉及熱斷路器組件)所必需的那些。在第一接線端子3和第二接線端子4之間，主電流通路延伸通過(guò)帶有主熱雙金屬帶片5的熱斷路器，在固定的和可動(dòng)的觸頭6，7之間形成的接觸部位，以及磁斷路器8。該可動(dòng)的觸頭位于觸點(diǎn)桿9處，該觸點(diǎn)桿9在旋轉(zhuǎn)軸線10處可擺動(dòng)地被支撐。通過(guò)操縱凸起11，主熱雙金屬帶片5可在與熱量相關(guān)的彎曲下作用到開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)12 上(通過(guò)第一作用線13示出)，從而使得，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)12隨后沿著第二作用線14作用到觸點(diǎn)桿9上并使該觸點(diǎn)桿9沿打開(kāi)方向(此處為逆時(shí)針?lè)较?擺動(dòng)。為了完整性起見(jiàn)還必須說(shuō)明，在大的短路電流下，磁斷路器8通過(guò)第三作用線15 同樣作用到觸點(diǎn)桿9上以使該觸點(diǎn)桿9朝向打開(kāi)位置而擺動(dòng)。在接觸部位的借助于磁斷路器的這類快速的打開(kāi)的情形下，在固定的和可動(dòng)的觸頭6，7之間產(chǎn)生開(kāi)關(guān)電弧，該開(kāi)關(guān)電弧換向到第一和第二電弧控制母線16，17上且被從該第一和第二電弧控制母線16，17引向滅弧裝置18，該滅弧裝置18常包括彼此呈一定間距地彼此疊放的滅弧板的布置。主熱雙金屬帶片5單側(cè)地壓緊在壓緊部位19處。在該處，主熱雙金屬帶片5與電流母線20相連接，例如相焊接，該電流母線20建立了至第一接線端子3的連接。在壓緊部位19與操縱凸起11之間的行程長(zhǎng)度的大約三分之一之后，在主熱雙金屬帶片5處焊接有導(dǎo)體板21。該焊接部位也稱為第一電流導(dǎo)出部位27。導(dǎo)體板21具有短的緊固邊腿22，利用該緊固邊腿22，導(dǎo)體板21面狀地貼靠在主熱雙金屬帶片5處，以便提供較小的過(guò)渡電阻。在該處連結(jié)有短的間隔邊腿23，在該間隔邊腿23處則連結(jié)有較長(zhǎng)的熱傳遞邊腿24。該熱傳遞邊腿M以帶有小的間距的方式平行于主熱雙金屬帶片而延伸直到該主熱雙金屬帶片的端部前不遠(yuǎn)處。因此，一方面，提供了熱傳遞帶片M與主熱雙金屬帶片5的電流脫耦(在同時(shí)提供了該兩個(gè)帶片的良好的熱耦合的情形下)。導(dǎo)體板21可尤其簡(jiǎn)單地制造成沖彎件。在熱傳遞帶片M的自由端部處借助于焊接點(diǎn)而固定有呈絞合線25形式的可動(dòng)的導(dǎo)體，其第二端部在可動(dòng)的觸頭7或者可動(dòng)的觸頭的觸點(diǎn)支架處焊在觸點(diǎn)桿9處。焊接點(diǎn)也被稱為第二電流導(dǎo)出部位28。第二絞合線沈?qū)⒂|點(diǎn)桿9與第二電弧控制母線相連接。主熱雙金屬帶片5在其第一個(gè)三分之一(在壓緊部位19和第一電流導(dǎo)出部位27 之間)中直接被加熱，且然后則通過(guò)導(dǎo)體板21間接地被加熱。視主熱雙金屬帶片的設(shè)計(jì)而定，第一電流導(dǎo)出部位27的位置同樣可位于主熱雙金屬帶片5上的其它部位處。圖2顯示了如上面所描述的熱斷路器組件，該熱斷路器組件可作為可預(yù)制的組件緊湊地構(gòu)造并在具有全部功能的情形下帶有小的空間需求地被置入到線路保護(hù)開(kāi)關(guān)(例如被置入到如在文件DE 10 2008017 472 Al中所示的選擇性的主線路保護(hù)開(kāi)關(guān))中。在圖2中顯示的該變型中，平行于絞合線25地，在第二電流導(dǎo)出部位觀和可動(dòng)的觸頭7的觸點(diǎn)支架四之間設(shè)置有另一絞合線25’，以便在保持該連接的靈活性的同時(shí)進(jìn)一步提高電流承載能力，由此，保證了可動(dòng)的觸頭的和主熱雙金屬帶片的無(wú)阻礙的運(yùn)動(dòng)。就此而言，圖中顯示的帶有熱斷路器、接觸部位和磁斷路器的主電流通路對(duì)應(yīng)于如在文件DE 10 2008 017 2472 Al中所示的主電流通路。此外，在提到的文件DE 10 2008 017 472 Al中還描述了其它結(jié)構(gòu)元件和功能組件，尤其是帶有選擇性電阻、選擇性熱雙金屬和副接觸部位的副電流通路，并描述了該副電流通路與主電流通路的相互作用(用于所連結(jié)的外部電路的選擇性切斷)。在此，本發(fā)明還包括優(yōu)選實(shí)施形式以及各個(gè)設(shè)計(jì)方案特征或者改進(jìn)方案的任意的組合，只要它們不相互排斥。
權(quán)利要求
1.一種熱斷路器，用于電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備(1)，尤其是線路保護(hù)開(kāi)關(guān)，該熱斷路器帶有單側(cè)地壓緊在壓緊部位(19)處的帶有電流供應(yīng)部位的優(yōu)選熱雙金屬帶片(5)，該熱雙金屬帶片(5)在超過(guò)額定電流的電流下由于升溫而彎曲且能夠利用其自由端部(11)來(lái)操縱開(kāi)關(guān)鎖(12)，從而使得，由固定的和可動(dòng)的觸頭(6，7)形成的接觸部位可被打開(kāi)，其特征在于，在雙金屬帶片( 處，在所述壓緊部位(19)和所述雙金屬帶片(5)的自由端部之間布置有第一電流導(dǎo)出部位(XT)；在所述第一電流導(dǎo)出部位(XT)處連結(jié)有導(dǎo)體板(21)，該導(dǎo)體板自所述第一電流導(dǎo)出部位(XT)而在朝所述雙金屬帶片(5)的自由端部的方向上伸展且與所述雙金屬帶片(5)間隔開(kāi)；在導(dǎo)體板的與所述第一電流導(dǎo)出部位(XT)相對(duì)的端部處布置有第二電流導(dǎo)出部位( )，并且，在所述第二電流導(dǎo)出部位08)處連結(jié)有可動(dòng)的導(dǎo)體(25，25’)，所述可動(dòng)的導(dǎo)體05，25’)將所述第二電流導(dǎo)出部位08)與可動(dòng)的或者固定的觸頭(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱斷路器，其特征在于，在所述第二電流導(dǎo)出部位08)處連結(jié)有兩個(gè)彼此平行地延伸的可動(dòng)的導(dǎo)體(25，25’)，所述可動(dòng)的導(dǎo)體(25，25’ )將所述第二電流導(dǎo)出部位08)與可動(dòng)的或者固定的觸頭(7)相連接。
3.一種電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備(1)，帶有由固定的和可動(dòng)的觸頭(6，7)形成的接觸部位， 帶有熱斷路器，所述熱斷路器帶有單側(cè)地壓緊在壓緊部位(19)處的優(yōu)選熱雙金屬帶片 (5)，該熱雙金屬帶片(5)在超過(guò)額定電流的電流下由于升溫而彎曲且能夠利用其自由端部(11)來(lái)操縱開(kāi)關(guān)鎖(12)，從而使得，所述接觸部位可被打開(kāi)，其特征在于，在雙金屬帶片 (5)處，在所述壓緊部位(19)和所述雙金屬帶片(5)的自由端部之間布置有第一電流導(dǎo)出部位(XT)；在所述第一電流導(dǎo)出部位(XT)處連結(jié)有導(dǎo)體板(21)，該導(dǎo)體板自所述第一電流導(dǎo)出部位(XT)而在朝所述雙金屬帶片(5)的自由端部的方向上伸展且與所述雙金屬帶片(5)間隔開(kāi)；在所述導(dǎo)體板的與所述第一電流導(dǎo)出部位(XT)相對(duì)的端部處布置有第二電流導(dǎo)出部位( )，并且，在所述第二電流導(dǎo)出部位08)處連結(jié)有可動(dòng)的導(dǎo)體 (25，25’)，所述可動(dòng)的導(dǎo)體05，25’)將所述第二電流導(dǎo)出部位Q8)與可動(dòng)的或者固定的觸頭(7)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備(1)，帶有滅弧裝置(18)并帶有控制母線 (17)，該控制母線(17)將開(kāi)關(guān)電弧引向所述滅弧裝置(18)，其中，在可動(dòng)的觸頭(7)處連結(jié)有可動(dòng)的導(dǎo)體(26)，所述可動(dòng)的導(dǎo)體06)將所述可動(dòng)的觸頭(7)與所述控制母線(17)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱斷路器，其用于電氣安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備尤其是線路保護(hù)開(kāi)關(guān)，熱斷路器包括單側(cè)壓緊在壓緊部位處的優(yōu)選熱雙金屬帶片，其在超過(guò)額定電流的電流下由于升溫而彎曲且可利用其自由端部來(lái)操縱開(kāi)關(guān)鎖，使得由固定的和可動(dòng)的觸頭形成的接觸部位可被打開(kāi)。在雙金屬帶片處，在壓緊部位和雙金屬帶片的自由端部之間布置有第一電流導(dǎo)出部位；在第一電流導(dǎo)出部位處連結(jié)有導(dǎo)體板，該導(dǎo)體板自第一電流導(dǎo)出部位而在朝雙金屬帶片的自由端部的方向上伸展且與雙金屬帶片間隔開(kāi)；在導(dǎo)體板的與第一電流導(dǎo)出部位相對(duì)的端部處布置有第二電流導(dǎo)出部位。在第二電流導(dǎo)出部位處連結(jié)有可動(dòng)的導(dǎo)體，其將第二電流導(dǎo)出部位與可動(dòng)的或者固定的觸頭相連接。
文檔編號(hào)H01H71/16GK102243950SQ20101020042
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者H·斯托爾茲, J·馬耶夫斯基, M·霍夫曼, R·盧多維西, W·龐普 申請(qǐng)人:Abb股份公司