保護(hù)開關(guān)裝置和磁軛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種保護(hù)開關(guān)裝置、尤其是斷路器，其具有輸入接頭以及輸出接頭，所述這些接頭連同電氣線路構(gòu)造用于觸通所述保護(hù)開關(guān)裝置。所述保護(hù)開關(guān)裝置還具有開關(guān)觸頭，所述開關(guān)觸頭具有位置固定地布置的固定觸通件以及相對于其可移動(dòng)的移動(dòng)觸通件，如此構(gòu)造所述觸通件，從而在導(dǎo)電的開關(guān)觸頭斷開時(shí)在所述移動(dòng)觸通件與所述固定觸通件之間形成電弧。在此，所述開關(guān)觸頭通過電流通路與所述輸入接頭和所述輸出接頭導(dǎo)電地連接。所述電流通路具有導(dǎo)電區(qū)段，所述導(dǎo)電區(qū)段如此構(gòu)造并且與所述電弧共同作用，從而形成生成的電磁場，所述電磁場與所述電弧相互作用，從而驅(qū)使所述電弧遠(yuǎn)離所述開關(guān)觸頭。本發(fā)明明顯地改善了保護(hù)開關(guān)裝置的斷流容量以及壽命。
【專利說明】保護(hù)開關(guān)裝置和磁軛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保護(hù)開關(guān)裝置、尤其是斷路器，其具有輸入接頭以及輸出接頭，所述輸入接頭以及輸出接頭連同電氣線路構(gòu)造用于觸通所述保護(hù)開關(guān)裝置，所述保護(hù)開關(guān)裝置還具有開關(guān)觸頭，所述開關(guān)觸頭具有位置固定地布置的固定觸通件以及相對于所述固定觸通件可移動(dòng)的移動(dòng)觸通件，如此構(gòu)造所述觸通件，從而在導(dǎo)電的開關(guān)觸頭斷開時(shí)在所述移動(dòng)觸通件與所述固定觸通件之間形成電弧，其中所述開關(guān)觸頭通過電流通路與所述輸入接頭和所述輸出接頭導(dǎo)電地連接。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中公開了不同的保護(hù)開關(guān)裝置:斷路器是專門為大電流設(shè)計(jì)的。斷路器(所謂的LS-Schalter)是一種應(yīng)用于電子設(shè)備的過電流保護(hù)裝置并且尤其應(yīng)用于低壓電網(wǎng)領(lǐng)域。功率開關(guān)和斷路器確保了短路時(shí)的安全切斷，并且保護(hù)負(fù)載和電氣設(shè)備免于過載、例如保護(hù)線路免于由于過大電流引起的過大程度的變熱而造成的損壞。功率開關(guān)和斷路器尤其作為開關(guān)元件和安全元件應(yīng)用在電能供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中并且用于電流回路的監(jiān)測和保障。
[0003]為此，保護(hù)開關(guān)裝置通過兩個(gè)連接端子與待監(jiān)測的電流回路的電氣線路導(dǎo)電地連接，以在需要時(shí)在相應(yīng)線路中中斷電流。在此保護(hù)開關(guān)裝置具有開關(guān)觸頭，所述開關(guān)觸頭具有位置固定地布置的固定觸通件以及相對于所述固定觸通件可移動(dòng)的移動(dòng)觸通件。所述移動(dòng)觸通件在此能夠通過保護(hù)開關(guān)裝置的開關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作，從而使得開關(guān)觸頭能夠斷開和閉合。以這種方式，在出現(xiàn)預(yù)先規(guī)定的狀態(tài)、例如短路或者過載時(shí)，開關(guān)觸頭斷開，以使得被監(jiān)測的電流回路與電網(wǎng)分開。這種保護(hù)開關(guān)裝置在低壓技術(shù)的領(lǐng)域中也被公開為串聯(lián)安裝設(shè)備。
[0004]如果開關(guān)觸頭在電流流經(jīng)開關(guān)觸頭的時(shí)刻斷開，則在開關(guān)觸頭斷開時(shí)在固定觸通件和分離的移動(dòng)觸通件之間形成電弧。為了消除這些電弧，常規(guī)的保護(hù)開關(guān)裝置具有所謂的消弧室，所述消弧室具有多個(gè)并聯(lián)布置并且相互間隔開的消弧片。如果驅(qū)使電弧進(jìn)入到消弧室中，則所述電弧在碰到所述消弧片時(shí)會(huì)被分成多個(gè)分電弧，所述分電弧隨后串聯(lián)連接地在單個(gè)消弧片之間燃燒。多個(gè)順序連續(xù)電連接的分電弧共同形成了更高的弧電壓，這隨后導(dǎo)致了電弧更快地熄滅。
[0005]在固定觸通件和移動(dòng)觸通件之間產(chǎn)生的電弧在此會(huì)導(dǎo)致所謂的觸頭燒損，即固定觸通件和移動(dòng)觸通件會(huì)出現(xiàn)材料損耗，這最終會(huì)導(dǎo)致保護(hù)開關(guān)裝置的損壞，因?yàn)樗鲇|頭燒損在開關(guān)觸頭閉合、有電流流過時(shí)會(huì)導(dǎo)致電阻提高。出于這種原因應(yīng)該盡可能快地驅(qū)使電弧從觸頭區(qū)域進(jìn)入到消弧室中。為此常規(guī)的保護(hù)開關(guān)裝置具有所謂的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌與電弧-消弧室的一端導(dǎo)電地連接。電弧-消弧室的另一端通過固定觸角與固定觸通件導(dǎo)電地連接。在此布置所述導(dǎo)軌使得在開關(guān)觸頭斷開時(shí)移動(dòng)觸通件鄰近所述導(dǎo)軌。在開關(guān)觸頭斷開時(shí)電弧總是更久一些，由此升高弧電壓。從一確定的弧電壓起電弧會(huì)從移動(dòng)觸通件跳至導(dǎo)軌上，自此電弧在固定觸通件或者說固定觸角和導(dǎo)軌之間轉(zhuǎn)換和燃燒。通過固定觸角以及導(dǎo)軌的合適的幾何形狀設(shè)計(jì)，電弧被導(dǎo)向電弧-消弧室。[0006]為了驅(qū)使電弧更快地進(jìn)入到電弧-消弧室中，一些保護(hù)開關(guān)裝置額外具有所謂的滅弧回路(Blasschleife)。在此是一種線圈，如此電連接所述線圈，從而使得其僅在電弧被轉(zhuǎn)換到導(dǎo)軌上時(shí)才通電，以限制在通電運(yùn)行中保護(hù)開關(guān)裝置的能量損耗。在此如此布置所述滅弧回路，從而定向生成的電磁場，使得給電弧施加洛倫磁力，所述洛倫磁力朝向電弧-消弧室推動(dòng)電弧。這種保護(hù)開關(guān)裝置例如由專利文獻(xiàn)DE 28 41 004或者由公開文獻(xiàn)DE 33 33 792 Al 公開。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種保護(hù)開關(guān)裝置，其特征在于更小的觸頭耗損和由此而提高的壽命以及改善的斷流容量(Schaltleistung)。
[0008]該任務(wù)通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)開關(guān)裝置以及根據(jù)本發(fā)明的磁軛得以解決。有利的技術(shù)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)開關(guān)裝置、尤其是斷路器，其具有輸入接頭以及輸出接頭，所述輸入接頭以及輸出接頭連同電氣線路構(gòu)造用于觸通所述保護(hù)開關(guān)裝置。所述保護(hù)開關(guān)裝置還具有開關(guān)觸頭，所述開關(guān)觸頭具有位置固定地布置的固定觸通件以及相對于所述固定觸通件可移動(dòng)的移動(dòng)觸通件，如此構(gòu)造所述觸通件，從而在導(dǎo)電的開關(guān)觸頭斷開時(shí)在所述移動(dòng)觸通件與所述固定觸通件之間形成電弧。在此所述開關(guān)觸頭通過電流通路與所述輸入接頭和所述輸出接頭導(dǎo)電地連接。所述電流通路具有導(dǎo)電區(qū)段，所述導(dǎo)電區(qū)段如此構(gòu)造并且與所述電弧共同作用，從而形成生成的電磁場，所述電磁場與所述電弧相互作用，從而驅(qū)使所述電弧遠(yuǎn)離所述開關(guān)觸頭。
[0010]如果電流流經(jīng)開關(guān)觸頭，則在開關(guān)觸頭斷開時(shí)、即在移動(dòng)觸通件遠(yuǎn)離固定觸通件時(shí)產(chǎn)生電弧。將保護(hù)開關(guān)裝置內(nèi)部的電流從輸入接頭導(dǎo)向固定觸通件，并且在開關(guān)觸頭閉合時(shí)從與固定觸通件導(dǎo)電地連接的移動(dòng)觸通件導(dǎo)向輸出接頭的電流通路，在開關(guān)觸頭的區(qū)域內(nèi)、也就是直接鄰近的區(qū)域內(nèi)具有導(dǎo)電區(qū)段。因此所述導(dǎo)電區(qū)段是電流通路在開關(guān)觸頭的區(qū)域內(nèi)的區(qū)段，其中所述區(qū)段要么可以布置在電流通路的第一區(qū)域內(nèi)、即輸入接頭和固定觸通件之間，要么可以布置在電流通路的第二區(qū)域內(nèi)、即移動(dòng)觸通件和輸出接頭之間。原則上同樣可能的是，相應(yīng)的導(dǎo)電區(qū)段既布置在第一區(qū)域中也布置在第二區(qū)域中。
[0011]如果電流流經(jīng)電導(dǎo)體，則由此產(chǎn)生電磁場。在此幾何構(gòu)造導(dǎo)電區(qū)段，從而在通電流的狀態(tài)下產(chǎn)生電磁場，如此定向所述電磁場，從而給電弧施加規(guī)定的、所謂的洛倫磁力。因?yàn)榧词箾]有與電氣線路連接電弧同樣是電流通量，因此洛倫磁力通過以下方式又作用到電弧上，即使得電弧遠(yuǎn)離開關(guān)觸頭的觸頭區(qū)域、即固定觸頭和移動(dòng)觸頭的區(qū)域。通過這種方式可以更快地驅(qū)使電弧進(jìn)入到保護(hù)開關(guān)裝置的消弧室中并且在那里熄滅。由此顯著改善了與從電弧產(chǎn)生直至電弧熄滅的持續(xù)時(shí)間相關(guān)的斷流容量。此外，通過使電弧僅在固定觸通件和移動(dòng)觸通件之間相當(dāng)短暫地燃燒，顯著降低了由此引起的固定觸通件和移動(dòng)觸通件上的材料燒損，這促使顯著提高保護(hù)開關(guān)裝置的壽命。此外，由此觸頭件所必需的觸頭材料也少了，從而能夠相當(dāng)緊湊地構(gòu)造開關(guān)觸頭并且進(jìn)而構(gòu)造保護(hù)開關(guān)裝置。
[0012]在保護(hù)開關(guān)裝置的一種有利的改進(jìn)方案中，如此構(gòu)造導(dǎo)電區(qū)段，從而使得所述導(dǎo)電區(qū)段與觸頭斷開的時(shí)刻在所述移動(dòng)觸通件與所述固定觸通件之間燃燒的電弧形成基本上U形的電流導(dǎo)向部。[0013]從觸頭斷開的時(shí)刻直至電弧從移動(dòng)觸通件轉(zhuǎn)換到保護(hù)開關(guān)裝置的導(dǎo)軌上的時(shí)刻，電弧在固定觸通件和移動(dòng)觸通件之間燃燒。在所述時(shí)間范圍內(nèi)形成基本上U形的電流導(dǎo)向部，所述電流導(dǎo)向部由通過線路連接的導(dǎo)電區(qū)段形成的第一邊腿和通過非線路連接的電弧形成的第二邊腿共同組成。在此所述兩個(gè)邊腿反向平行、即基本上相互平行但是又彼此方向相反定向地通電流。導(dǎo)電區(qū)段在此布置在電流通路的第一區(qū)域內(nèi)、即輸入接頭和固定觸通件之間并且結(jié)構(gòu)上如此構(gòu)造，即流向固定觸通件的電流具有U形的走向。有利的方式是，在此將導(dǎo)電區(qū)段在空間上相對鄰近地定位在開關(guān)觸頭上并且進(jìn)而定位在開關(guān)觸頭斷開時(shí)形成的電弧上，以在電弧上獲得盡可能大的力作用。通過這種方式能夠進(jìn)一步改善斷流容量。
[0014]在另一種有利的改進(jìn)方案中，保護(hù)開關(guān)裝置具有磁性觸發(fā)系統(tǒng)，所述磁性觸發(fā)系統(tǒng)通過線圈與輸入接頭導(dǎo)電地連接并且具有相對于線圈可移動(dòng)地支承的推桿。所述推桿在短路情況下直接和/或間接地作用于開關(guān)觸頭上，以通過使移動(dòng)觸通件遠(yuǎn)離固定觸通件引起開關(guān)觸頭的斷開。所述磁性觸發(fā)系統(tǒng)為此具有磁軛，通過所述磁軛使線圈與固定觸通件導(dǎo)電地連接，其中導(dǎo)電區(qū)段構(gòu)造為磁軛的一部分。
[0015]具有勵(lì)磁線圈和相對于所述勵(lì)磁線圈可移動(dòng)地支承的推桿的磁性觸發(fā)系統(tǒng)提供了在保護(hù)開關(guān)裝置的區(qū)域內(nèi)用于實(shí)現(xiàn)在短路的情況下觸發(fā)的進(jìn)一步擴(kuò)展的方案。
[0016]如果短路電流流過，則所述短路電流流經(jīng)線圈，由此使得與推桿連接的銜鐵被線圈吸引。同時(shí)所述推桿擊打到移動(dòng)觸通件上或者到與所述移動(dòng)觸通件機(jī)械連接的移動(dòng)觸頭支架上，從而使其遠(yuǎn)離移動(dòng)觸通件，以防止所述兩個(gè)觸頭件焊接。此外通過推桿的運(yùn)動(dòng)觸發(fā)保護(hù)開關(guān)裝置的開關(guān)機(jī)構(gòu)，由此通過與開關(guān)機(jī)構(gòu)機(jī)械耦合的移動(dòng)觸通件同樣斷開開關(guān)觸頭。
[0017]通過磁軛使線圈與移動(dòng)觸通件導(dǎo)電地連接。所述磁軛因此是電流通路的第一區(qū)域內(nèi)布置得最接近移動(dòng)觸通件的部分。所述區(qū)域在此結(jié)構(gòu)上如此構(gòu)造，使得從線圈經(jīng)過磁軛流至固定觸通件的電流走向是U形的。以這種方式將導(dǎo)電區(qū)段的區(qū)域內(nèi)的電流走向基本上與流經(jīng)電弧的電流走向相反地定向。如果導(dǎo)電區(qū)段在此在空間上相對鄰近地定位在開關(guān)觸頭上并且進(jìn)而定位在開關(guān)觸頭斷開時(shí)形成的電弧上，則能夠由此在電弧上獲得盡可能大的力作用。
[0018]在保護(hù)開關(guān)裝置的另一種有利的改進(jìn)方案中，磁軛在導(dǎo)電區(qū)段的區(qū)域內(nèi)分叉地構(gòu)造并且在此具有兩個(gè)邊腿，從而在開關(guān)觸頭閉合時(shí)移動(dòng)觸通件和移動(dòng)觸頭支架至少部分地布置在導(dǎo)電區(qū)段的兩個(gè)邊腿之間。
[0019]通過這種方式將導(dǎo)電區(qū)段在空間上布置在開關(guān)觸頭斷開時(shí)形成的電弧的直接鄰近的區(qū)域內(nèi)。因此與電弧共同作用產(chǎn)生的電磁場具有明顯更高的場強(qiáng)，由此又將明顯更大的力作用到電弧上，從而驅(qū)使電弧更快地從觸頭區(qū)域朝向消弧室運(yùn)動(dòng)。由此進(jìn)一步改善了保護(hù)開關(guān)裝置的斷流容量。
[0020]在保護(hù)開關(guān)裝置的另一種有利的改進(jìn)方案中，移動(dòng)觸通件布置在可旋轉(zhuǎn)支承的移動(dòng)觸頭支架上，其中所述導(dǎo)電區(qū)段是所述移動(dòng)觸頭支架的一部分。
[0021]替代將導(dǎo)電區(qū)段構(gòu)造在電流通路的第一區(qū)域內(nèi)，還能夠構(gòu)造在電流通路的第二區(qū)域內(nèi)、即在從移動(dòng)觸通件到輸出接頭的路徑上。如此構(gòu)造在第二區(qū)域內(nèi)在此相對于構(gòu)造在第一區(qū)域內(nèi)既能夠是替代方案又能夠是附加方案。在此還重要的是，導(dǎo)電區(qū)段在空間上相對鄰近地布置在開關(guān)觸頭上并且進(jìn)而布置在開關(guān)觸頭斷開時(shí)形成的電弧上，從而實(shí)現(xiàn)作用到電弧上的盡可能大的力作用。通過這種方式進(jìn)一步改善了斷流容量。
[0022]在保護(hù)開關(guān)裝置的另一種有利的改進(jìn)方案中，所述導(dǎo)電區(qū)段與所述移動(dòng)觸頭支架可旋轉(zhuǎn)地或者柔性地連接。為了在電弧上獲得盡可能好的力作用，在電流通路的第二區(qū)域內(nèi)構(gòu)造的導(dǎo)電區(qū)段可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)地或者至少柔性地與移動(dòng)觸頭支架連接。通過這種方式能夠在移動(dòng)觸頭支架的斷開運(yùn)動(dòng)期間優(yōu)化導(dǎo)電區(qū)段到電弧的幾何結(jié)構(gòu)。
[0023]在保護(hù)開關(guān)裝置的另一種有利的改進(jìn)方案中，導(dǎo)電區(qū)段相對于保護(hù)開關(guān)裝置的殼體位置固定地支承。通過這種方式確保了保護(hù)開關(guān)裝置簡化的安裝。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的磁軛構(gòu)造用于上述類型的保護(hù)開關(guān)裝置中。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的磁軛在此設(shè)置用于安裝在電氣保護(hù)開關(guān)裝置、尤其是斷路器的磁性觸發(fā)系統(tǒng)中。所述磁軛具有第一區(qū)域，所述第一區(qū)域借助磁性觸發(fā)系統(tǒng)的觸發(fā)線圈構(gòu)造用于導(dǎo)電地觸通磁軛。此外磁軛還具有第二區(qū)域，所述第二區(qū)域借助保護(hù)開關(guān)裝置的開關(guān)觸頭的固定觸通件構(gòu)造用于導(dǎo)電地觸通磁軛。在此在通電的開關(guān)觸頭斷開時(shí)產(chǎn)生電弧，所述電弧首先、即在電弧產(chǎn)生的第一階段中在固定觸通件和相對于所述固定觸通件可移動(dòng)的移動(dòng)觸通件之間燃燒。在此根據(jù)本發(fā)明的磁軛如此幾何構(gòu)造，從而使得在通電狀態(tài)下，第二區(qū)域內(nèi)的電流通量相對于流經(jīng)電弧的電流通量至少部分地基本上反向平行地(gegengleich)定向。通過電流流經(jīng)的第二區(qū)域以及電弧的共同作用產(chǎn)生電磁場，所述電磁場的場線在電弧的區(qū)域內(nèi)如此定向，使得給電弧施加規(guī)定的力、即所謂的洛倫磁力，所述力如此設(shè)置使得電弧離開開關(guān)觸頭的觸頭區(qū)域、即固定觸頭和移動(dòng)觸頭。通過這種方式能夠驅(qū)使電弧更快地進(jìn)入到保護(hù)開關(guān)裝置的消弧室中并且在那里熄滅。由此顯著改善了與從電弧產(chǎn)生直至電弧熄滅的持續(xù)時(shí)間相關(guān)的斷流容量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下面借助附圖詳細(xì)闡述所述保護(hù)開關(guān)裝置的實(shí)施例。其中:
圖1A和IB示出多種狀態(tài)下的保護(hù)開關(guān)裝置的開關(guān)觸頭的示意圖；
圖2A和2B以多種視圖示出保護(hù)開關(guān)裝置的磁性觸發(fā)系統(tǒng)的示意圖；
圖3示出磁性觸發(fā)系統(tǒng)的磁軛的示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記列表 I保護(hù)開關(guān)裝置 4固定觸通件
5移動(dòng)觸通件 6移動(dòng)觸頭支架 7消弧室 8導(dǎo)軌 9電弧
10磁性觸發(fā)系統(tǒng) 11連接線路 12勵(lì)磁線圈 20磁軛 21連接元件 22固定觸頭支架 23觸角 24導(dǎo)電區(qū)段 25勵(lì)磁元件 26開口 27消弧室板 D旋轉(zhuǎn)軸線 F力
I電流/電流通量。
[0028]在不同的附圖示圖中相同的部件總是標(biāo)注有相同的附圖標(biāo)記。這種標(biāo)記適用于所有的附圖示圖，在所述所有的附圖示圖中同樣可識(shí)別出相應(yīng)的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在圖1A和IB中示意性地示出在多種開關(guān)狀態(tài)下的保護(hù)開關(guān)裝置I的開關(guān)觸頭。所述開關(guān)觸頭具有固定觸通件4以及相對于所述固定觸通件可移動(dòng)的移動(dòng)觸通件5。移動(dòng)觸通件5安裝在可旋轉(zhuǎn)地支承在保護(hù)開關(guān)裝置I的殼體內(nèi)的移動(dòng)觸頭支架6上。然而還可能是，將移動(dòng)觸通件5集成到移動(dòng)觸頭支架6中，從而使得移動(dòng)觸頭支架6的合適的分區(qū)域作為移動(dòng)觸通件5起作用并且與固定觸通件4共同組成開關(guān)觸頭。固定觸通件4安裝在固定觸頭支架22上，所述固定觸頭支架是磁軛20的組成部分。磁軛20具有導(dǎo)電地連接元件21，通過所述導(dǎo)電地連接元件使得磁軛20與勵(lì)磁線圈12導(dǎo)電地連接。勵(lì)磁線圈20是磁性觸發(fā)系統(tǒng)10 (見圖2A和2B)的一部分，所述磁性觸發(fā)系統(tǒng)在短路時(shí)引起開關(guān)觸頭的斷開。此外磁軛20具有觸角(Kontakthorn) 23,通過所述觸角使得磁軛20與保護(hù)開關(guān)裝置I的消弧室7的第一端部導(dǎo)電地連接。
[0030]通過例如能夠構(gòu)造為連接端子的輸入接頭(未示出)和輸出接頭(未示出)將保護(hù)開關(guān)裝置I集成到待保護(hù)的電氣線路中。在保護(hù)開關(guān)裝置I的內(nèi)部，只要開關(guān)觸頭閉合，輸入接頭和輸出接頭就通過電流通路相互導(dǎo)電地連接。在圖1A和IB中在相應(yīng)的組件的區(qū)域內(nèi)通過簡單的箭頭示出通過電流通路導(dǎo)通的電流通量I。電流通路的第一區(qū)域在此從輸入接頭經(jīng)過勵(lì)磁線圈12和磁軛20通向固定觸通件4。而電流通路的第二區(qū)域從移動(dòng)觸通件5通向保護(hù)開關(guān)裝置I的輸出接頭。因此通過斷開開關(guān)觸頭能夠中斷電流通路。
[0031]在圖1A中示出具有閉合的開關(guān)觸頭的保護(hù)開關(guān)裝置1、即固定觸通件4和移動(dòng)觸通件5直接觸通，從而使得電流能夠流經(jīng)所述開關(guān)觸頭。在也被稱為閉合-位置(EIN-stellung)的位直中，輸入接頭和輸出接頭相互導(dǎo)電地連接。如果開關(guān)觸頭通過將移動(dòng)觸通件5從固定觸通件4移開而斷開，則只要在斷開的時(shí)刻使開關(guān)觸頭通電，就會(huì)在固定觸通件4和移動(dòng)觸通件5之間形成電弧9。在圖1B中示出觸頭斷開的開始。在此電流通路的第一區(qū)域具有導(dǎo)電區(qū)段24，所述導(dǎo)電區(qū)段構(gòu)造在磁軛20上。在此所述導(dǎo)電區(qū)段24幾何地布置，從而使得所述導(dǎo)電區(qū)段與在固定觸通件4和移動(dòng)觸通件5之間燃燒的電弧9共同作用，從而形成生成的電磁場，所述電磁場的場線在開關(guān)觸頭的區(qū)域內(nèi)基本上垂直于附圖平面指向。所述電磁場將力F施加到電弧9以及導(dǎo)電區(qū)段24上，所述力使得所述兩個(gè)線路區(qū)段、即導(dǎo)電區(qū)段24和電弧9相互擠壓。因?yàn)閷?dǎo)電區(qū)段24位置固定地布置在保護(hù)開關(guān)裝置I的殼體內(nèi)，因此在導(dǎo)電區(qū)段24和電弧9之間相互排斥作用的力F引起了，驅(qū)使電弧9朝向消弧室7遠(yuǎn)離導(dǎo)電區(qū)段并且進(jìn)而遠(yuǎn)離開關(guān)觸頭。
[0032]因此在圖1B的描述中清楚的是，流經(jīng)線路連接的導(dǎo)電區(qū)段24的電流通量I相對于流經(jīng)電弧9的非線路連接的電流通量I基本上平行反向、即基本上平行但是方向相反指向地定向。由此與固定觸通件4的區(qū)域中的區(qū)段一起實(shí)現(xiàn)了開關(guān)觸頭的區(qū)域內(nèi)基本上U形的電流導(dǎo)向部。
[0033]如果移動(dòng)觸通件5通過移動(dòng)觸頭支架6的進(jìn)一步的擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)繼續(xù)遠(yuǎn)離所述固定觸通件，那么從確定的長度開始電弧跳到所謂的導(dǎo)軌8上，所述導(dǎo)軌與消弧室7的第二端部導(dǎo)電地連接。隨后在電弧被導(dǎo)入到消弧室7中并且在那里熄滅之前，所述電弧首先在與固定觸通件4導(dǎo)電地連接的觸角23和導(dǎo)軌8之間燃燒。
[0034]在圖2A和2B中以多個(gè)視圖示意性地示出保護(hù)開關(guān)裝置I的磁性觸發(fā)系統(tǒng)10。通過電連接線路11使得磁性觸發(fā)系統(tǒng)與保護(hù)開關(guān)裝置I的輸入接頭導(dǎo)電地連接，所述電連接線路既可以構(gòu)造為柔性的絞合線也可以構(gòu)造為剛性的。連接線路11此外與勵(lì)磁線圈12的第一端部導(dǎo)電地連接。在已完全裝配的狀態(tài)下，銜鐵-推桿組件(未示出)可移動(dòng)支承地布置在勵(lì)磁線圈12中，從而使得在短路電流流經(jīng)勵(lì)磁線圈12的短路的情況下，銜鐵被吸引到勵(lì)磁線圈12中。所述與銜鐵固定連接的推桿此時(shí)擊打到觸發(fā)桿上，由此觸發(fā)保護(hù)開關(guān)裝置I的開關(guān)機(jī)構(gòu)，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)引起開關(guān)觸頭的斷開。
[0035]磁性觸發(fā)系統(tǒng)10的另一組成部分是磁軛20 (也見圖3)，所述磁軛在所示的實(shí)施例中構(gòu)造為板金折彎件。通過磁軛20的構(gòu)造為電連接元件21的分區(qū)域，磁軛20與勵(lì)磁線圈12的第二端部導(dǎo)電地連接。在通電狀態(tài)下電流I從勵(lì)磁線圈12經(jīng)過連接元件21繼續(xù)經(jīng)過導(dǎo)電區(qū)段24流向磁軛20的被稱為固定觸頭支架22的區(qū)域。在所述區(qū)域中，固定觸通件4與磁軛20固定地連接。在開關(guān)觸頭閉合時(shí)，電流繼續(xù)流經(jīng)固定觸通件4和移動(dòng)觸通件5以及移動(dòng)觸頭支架6，所述移動(dòng)觸頭支架再次與保護(hù)開關(guān)裝置I的輸出接頭導(dǎo)電地連接。
[0036]在開關(guān)觸頭斷開時(shí)，電流首先流經(jīng)電弧9。在電弧9轉(zhuǎn)換到導(dǎo)軌8上之后(見圖1A和1B)，電流從磁軛20的被稱為固定觸頭支架22的區(qū)域經(jīng)過觸角23流向構(gòu)造為消弧室板27的區(qū)域，所述導(dǎo)軌以其一端與電弧-消弧室7導(dǎo)電地連接并且以其另一端與輸出接頭導(dǎo)電地連接。消弧室板27是電弧-消弧室7的上端；電弧-消弧室7的下端與導(dǎo)軌8導(dǎo)電地連接。如果驅(qū)使電弧進(jìn)入到電弧-消弧室7中，那么通過那里平行布置的消弧片將所述電弧分成多個(gè)相互串聯(lián)電連接的分電弧。由于所述串聯(lián)電連接，一直升高總弧電壓直到電弧最終中斷并媳滅。
[0037]在電連接元件21和其中還布置有導(dǎo)電區(qū)段24的固定觸頭支架22之間的區(qū)域內(nèi)磁軛20分叉地構(gòu)造，即在開關(guān)觸頭閉合時(shí)移動(dòng)觸頭支架6連同布置在其上的移動(dòng)觸通件25至少部分地進(jìn)入到分叉地構(gòu)造的磁軛20的導(dǎo)電區(qū)段24的兩個(gè)部分之間。因此在開關(guān)觸頭斷開時(shí)形成的電弧9與所述導(dǎo)電區(qū)段24的兩個(gè)部分直接鄰近，由此對于與電弧9共同作用產(chǎn)生的電磁場而言獲得了明顯更高的場強(qiáng)。由此明顯更大的洛倫磁力作用到電弧9上，從而驅(qū)使電弧9更快地從觸頭區(qū)域朝向消弧室7運(yùn)動(dòng)。
[0038]圖3示出磁性觸發(fā)系統(tǒng)10的磁軛20的示意圖。在此尤其良好地識(shí)別出導(dǎo)電區(qū)段24的區(qū)域內(nèi)的板金折彎件結(jié)構(gòu)以及分叉結(jié)構(gòu)。在電連接元件21和安裝元件25之間的區(qū)域內(nèi)，磁軛20具有開口 26，所述開口在已安裝狀態(tài)下至少部分地進(jìn)入到勵(lì)磁線圈12中并且構(gòu)造用于容納和引導(dǎo)銜鐵-推桿組件。以這種方式能夠盡可能緊湊地構(gòu)造所述磁性觸發(fā)系統(tǒng)。
[0039]在根據(jù)附圖所述的實(shí)施例中，導(dǎo)電區(qū)段24布置在磁軛20上并且因此布置在電流通路的第一區(qū)域內(nèi)。然而同樣可能的是，將導(dǎo)電區(qū)段布置在電流通路的第二區(qū)域內(nèi)、即在動(dòng)觸頭6和輸出接頭之間。這相對于電流通路的第一區(qū)域的結(jié)構(gòu)既可以是替代方案又可以是附加方案。例如還可以相應(yīng)低成形移動(dòng)觸頭支架6，從而使得移動(dòng)觸頭支架6的導(dǎo)電區(qū)段相對于電弧9基本上平行反向地定向。
【權(quán)利要求】
1.保護(hù)開關(guān)裝置(I)、尤其是斷路器， -具有輸入接頭以及輸出接頭，所述輸入接頭以及輸出接頭借助電氣線路構(gòu)造用于觸通所述保護(hù)開關(guān)裝置(I )， -具有開關(guān)觸頭，所述開關(guān)觸頭具有位置固定地布置的固定觸通件(4)以及相對于所述固定觸通件可移動(dòng)的移動(dòng)觸通件(5)，如此構(gòu)造所述觸通件，從而在導(dǎo)電的開關(guān)觸頭斷開時(shí)在所述移動(dòng)觸通件(5)與所述固定觸通件(4)之間形成電弧(9)， -其中所述開關(guān)觸頭通過電流通路與所述輸入接頭和所述輸出接頭導(dǎo)電地連接， 其特征在于， -所述電流通路具有導(dǎo)電區(qū)段(24)，所述導(dǎo)電區(qū)段如此構(gòu)造并且與所述電弧(9)如此共同作用，從而形成生成的電磁場，所述電磁場與所述電弧(9)如此相互作用，從而驅(qū)使所述電弧遠(yuǎn)離所述開關(guān)觸頭。
2.按照權(quán)利要求1所述的保護(hù)開關(guān)裝置， 其特征在于， 其中所述導(dǎo)電區(qū)段如此構(gòu)造，從而使得所述導(dǎo)電區(qū)段與在觸頭斷開的時(shí)刻在所述移動(dòng)觸通件(5)與所述固定觸通件(4)之間燃燒的電弧(9)形成基本上U形的電流導(dǎo)向部。
3.按照權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的保護(hù)開關(guān)裝置， 其特征在于， -所述保護(hù)開關(guān)裝置(I)具有磁性觸發(fā)系統(tǒng)(10)，所述磁性觸發(fā)系統(tǒng)通過線圈(12)與所述輸入接頭導(dǎo)電地連接并且具有相對于線圈(12)可移動(dòng)地支承的推桿，所述推桿在短路的情況下直接和/或間接地作用到開關(guān)觸頭上，以通過將所述移動(dòng)觸通件(5)從所述固定觸通件(4)移開引起所述開關(guān)觸頭的斷開，并且 -所述磁性觸發(fā)系統(tǒng)(10)具有磁軛(20)，通過所述磁軛使得所述線圈(12)與所述固定觸通件(4)導(dǎo)電地連接，其中所述導(dǎo)電區(qū)段(24)構(gòu)造為所述磁軛(20)的一部分。
4.按照權(quán)利要求3的保護(hù)開關(guān)裝置， 其特征在于， 所述磁軛(20)在所述導(dǎo)電區(qū)段(24)的區(qū)域中分叉地構(gòu)造并且具有兩個(gè)邊腿，從而使得所述移動(dòng)觸通件(5)和移動(dòng)觸頭支架(6)在開關(guān)觸頭閉合時(shí)至少部分地布置在所述兩個(gè)邊腿之間。
5.按照權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的保護(hù)開關(guān)裝置， 其特征在于， 所述移動(dòng)觸通件布置在可旋轉(zhuǎn)支承的移動(dòng)觸頭支架上，其中所述導(dǎo)電區(qū)段是所述移動(dòng)觸頭支架的一部分。
6.按照權(quán)利要求5的保護(hù)開關(guān)裝置， 其特征在于， 所述導(dǎo)電區(qū)段與所述移動(dòng)觸頭支架可旋轉(zhuǎn)地或者柔性地連接。
7.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的保護(hù)開關(guān)裝置， 其特征在于， 所述導(dǎo)電區(qū)段相對于保護(hù)開關(guān)裝置的殼體位置固定地支承。
8.磁軛(20)，所述磁軛構(gòu)造用于按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的保護(hù)開關(guān)裝置(I)中。
【文檔編號(hào)】H01H73/18GK103545153SQ201310292736
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】T.里格, W.菲爾林 申請人:西門子公司