電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】根據(jù)本發(fā)明的電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備具有一用于中斷電氣線路的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，以及一用于熄滅在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧的電弧熄滅裝置。該電弧熄滅裝置具有第一永磁鐵和第二永磁鐵，它們?cè)谒鲩_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的兩側(cè)相互對(duì)置地布置并且相互反向地磁化，方式為，它們相互推開(kāi)。通過(guò)第一永磁鐵和第二永磁鐵產(chǎn)生一磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧的磁場(chǎng)重疊。由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)將一電磁力施加到電弧上，該電磁力的力矢量取決于電流的極性。該力矢量與電弧的極性無(wú)關(guān)地始終具有一方向分量，該方向分量將電弧從開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上擠開(kāi)。所述電弧熄滅裝置以及設(shè)計(jì)有所述電弧熄滅裝置的開(kāi)關(guān)設(shè)備不僅能用于直流電而且也能用于交流電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備，其具有一用于中斷電氣線路的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，以及一用于熄滅在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧的電弧熄滅裝置。開(kāi)關(guān)設(shè)備的概念在此不僅理解為保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備、例如功率開(kāi)關(guān)、線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或故障電流開(kāi)關(guān)，也理解為不具有自身的保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備、例如負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)或負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]從現(xiàn)有技術(shù)中已知了不同類(lèi)型的保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備:功率開(kāi)關(guān)特別設(shè)計(jì)用于高的電流。線路保護(hù)開(kāi)關(guān)(所謂的LS開(kāi)關(guān))是一種在電氣安裝中使用的過(guò)電流保護(hù)裝置并且特別是在低壓網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域中使用。功率開(kāi)關(guān)和線路保護(hù)開(kāi)關(guān)確保了在短路時(shí)的可靠的切斷并且防止消耗器以及電系統(tǒng)過(guò)載，例如防止電線路通過(guò)由過(guò)高的電流引起的過(guò)強(qiáng)的加熱而受損。它們構(gòu)造用于，在短路的情況下或在出現(xiàn)過(guò)載的情況下自動(dòng)切斷需監(jiān)控的電路且因此與其余的線路網(wǎng)絡(luò)分開(kāi)。功率開(kāi)關(guān)和線路保護(hù)開(kāi)關(guān)因此特別用作開(kāi)關(guān)和安全元件，用于監(jiān)控和保護(hù)在電的能量供給網(wǎng)絡(luò)中的電路。
[0003]借助于故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)也能夠?qū)崿F(xiàn)人身、財(cái)產(chǎn)或防火的保護(hù)。因此，涉及如下開(kāi)關(guān)設(shè)備，其在電的設(shè)備和系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的情況下將該設(shè)備和系統(tǒng)在最短的時(shí)間內(nèi)切斷，并且當(dāng)電流“在錯(cuò)誤的路徑上”、例如穿過(guò)人員身體朝大地流動(dòng)時(shí)，將所述設(shè)備和系統(tǒng)與其余的電網(wǎng)分開(kāi)。為此，故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)將朝電消耗器流動(dòng)的電流的電流強(qiáng)度與從所述消耗器回流的電流的強(qiáng)度進(jìn)行比較。相應(yīng)的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)例如從出版物EP O 957 558A2中已知。
[0004]此外，從現(xiàn)有技術(shù)中還已知了不具有自身的保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備。落入其下的例如是所謂的負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)或負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)。負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)理解為如下的開(kāi)關(guān)設(shè)備，其在其功能性方面不僅滿足對(duì)于負(fù)荷開(kāi)關(guān)的要求，即在電負(fù)荷下的開(kāi)關(guān)，而且也滿足對(duì)于隔離開(kāi)關(guān)所提出的要求，即近似無(wú)功率地隔離電系統(tǒng)部件。負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)適合于切斷大的電流，當(dāng)然其切換能力通常小于功率開(kāi)關(guān)的切換能力。在低壓網(wǎng)絡(luò)中，負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)例如用于中斷主分配區(qū)域中的主電路，其中，切換功率通常位于40和63kA的范圍中。根據(jù)DIN EN60947-3，不僅將負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)、而且將負(fù)荷開(kāi)關(guān)和隔離開(kāi)關(guān)根據(jù)它們各自的功率能力分類(lèi)到所謂的消耗類(lèi)別中，在所述消耗類(lèi)別中，根據(jù)應(yīng)用情況的不同，定義了不同的要求。
[0005]一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)設(shè)備大多經(jīng)由兩個(gè)接線端子與需監(jiān)控的電路的電氣線路導(dǎo)電連接，用以在需要時(shí)中斷各線路中的電流。為此，所述開(kāi)關(guān)設(shè)備具有一開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)具有一固定的接觸元件、所謂的固定觸點(diǎn)，以及一相對(duì)于所述固定觸點(diǎn)可動(dòng)的接觸元件、所謂的運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)。為了導(dǎo)通一電流，所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)接觸所述固定觸點(diǎn)。為了隔開(kāi)所述電流，將所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)從所述固定觸點(diǎn)上移開(kāi)。所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)在此情況下例如可經(jīng)由所述開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作，從而能夠?qū)⑺鲩_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)以及閉合。在保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備的情況下，可以以這種方式在出現(xiàn)預(yù)定義的狀態(tài)、例如短路或過(guò)載的情況下，斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，用以將監(jiān)控的電路與電氣線路網(wǎng)絡(luò)分開(kāi)。這種開(kāi)關(guān)設(shè)備在低壓技術(shù)的領(lǐng)域中也作為串聯(lián)安裝設(shè)備(Reiheneinbaugerjite)已知。
[0006]通過(guò)斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)來(lái)中斷所述電流，在此情況下，至少短時(shí)間地導(dǎo)致了在固定的接觸元件和運(yùn)動(dòng)的接觸元件之間的電壓擊穿，因?yàn)樵谒鼋佑|元件的分開(kāi)過(guò)程期間用于絕緣的距離還不夠。如果在所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)之間具有氣體，則其在所述接觸元件之間的相應(yīng)高的電壓差的情況下通過(guò)所述擊穿被離子化，其中，由于氣體放電而構(gòu)造出一電弧。為了熄滅所述電弧，傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備具有一電弧熄滅裝置，例如所謂的熄滅室，其具有大量的并排布置的并且相互間隔的滅弧板。替選地，所述電弧熄滅裝置也可以僅由多個(gè)、相互平行取向的滅弧板或冷卻板構(gòu)成。如果所述電弧被朝向所述電弧熄滅裝置被驅(qū)動(dòng)，則其在遇到所述滅弧板時(shí)被劃分成多個(gè)分電弧，所述分電弧隨后串聯(lián)地在單個(gè)的滅弧板之間燃燒。所述多個(gè)、電地順序串聯(lián)的分電弧總體地導(dǎo)致了更高的弧電壓，這又導(dǎo)致了所述電弧的更快的熄滅。
[0007]為了將一洛倫茲力施加到所述電弧上并且將所述電弧盡可能快速地熄滅，在用于直流(DC-)應(yīng)用的開(kāi)關(guān)設(shè)備的情況下常常使用附加的永磁鐵。通過(guò)永磁鐵的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)比較高的磁場(chǎng)強(qiáng)度，但由永磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)在其方向方面在時(shí)間上是恒定的，因此在安裝永磁鐵時(shí)要注意朝向各電流方向的正確的磁極，以便獲得沿著所希望的方向的電弧。在交流(AC-)應(yīng)用的情況下，由于所述電弧電流的持續(xù)交替的極性，因此在開(kāi)關(guān)設(shè)備中通常不適用永磁鐵來(lái)影響電弧。
[0008]設(shè)置用于交流電網(wǎng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備因此常常具有所謂的吹弧回路(Blasschleife)，用以將電弧盡可能快速地從開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上移走。吹弧回路是一種電線圈，其布置在開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的區(qū)域中并且在通過(guò)斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)而出現(xiàn)的電弧的情況下被額外地通電。替選于此，所述吹弧回路也可以被持久地通電。由通了電的吹弧回路所引起的電磁場(chǎng)在此情況下以如下方式取向，使得一洛倫茲力施加到所述電弧上，該洛倫茲力將電弧從所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)遠(yuǎn)離并朝向所述電弧熄滅裝置擠壓。相應(yīng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備從出版物DE 2 841 004 BI或從出版物DE 3333 792 Al中已知。但吹弧回路的缺點(diǎn)在于，在很小的電流的情況下僅產(chǎn)生小的電磁場(chǎng)，從而由此引起的施加到電弧上的電磁力是比較小的。因此其只有在大的電流的情況下才能發(fā)揮其完全的效應(yīng)，例如在短路的情況中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種具有一電弧熄滅裝置的電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備，其特征在于快速地以及可靠地熄滅在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)出現(xiàn)的電弧，并且在于可能的使用情況方面的高的可變性。
[0010]該任務(wù)通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的根據(jù)本發(fā)明的電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備解決。有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備具有一用于中斷電氣線路的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，以及一用于熄滅在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧的電弧熄滅裝置。所述電弧熄滅裝置在此情況下具有第一永磁鐵和第二永磁鐵，它們?cè)谒鲩_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的兩側(cè)相互對(duì)置地布置并且相互反向地被磁化，方式為，它們相互推開(kāi)。
[0012]開(kāi)關(guān)設(shè)備的概念在此不僅理解為保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備，而且理解為不具有自身的保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備。作為保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備例如考慮功率開(kāi)關(guān)、線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)。落入所述不具有自身的保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備中的例如有負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)或負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)。利用“開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)”的概念表示一種可機(jī)械操作的、電接觸元件對(duì)，其具有一固定觸點(diǎn)以及一相對(duì)于所述固定觸點(diǎn)可動(dòng)的運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)。固定觸點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)在所述殼體中布置在所謂的開(kāi)關(guān)室的區(qū)域中。通過(guò)機(jī)械地操作所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)，可以將閉合的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)，由此中斷經(jīng)過(guò)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的電流。
[0013]所述第一永磁鐵和所述第二永磁鐵在所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的兩側(cè)，也就是說(shuō)，在所述開(kāi)關(guān)室的左邊和右邊相互對(duì)置地布置。它們?cè)诖饲闆r下反向地相互磁化，方式為，所述第一永磁鐵的磁場(chǎng)矢量和所述第二永磁鐵的磁場(chǎng)矢量相互反向地取向。例如所述第一永磁鐵的磁性南極和所述第二永磁鐵的磁性南極分別朝向所述開(kāi)關(guān)室指向；取而代之，也可以是所述第一永磁鐵的磁性北極和所述第二永磁鐵的磁性北極分別朝向所述開(kāi)關(guān)室指向。在兩種情況下，所述兩個(gè)永磁鐵相互推開(kāi)。
[0014]通過(guò)所述第一永磁鐵和所述第二永磁鐵產(chǎn)生一磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)出現(xiàn)的電弧的磁場(chǎng)重疊。由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)又將一電磁力、所謂的洛倫茲力施加到所述電弧上。所述洛倫茲力在此情況下表示一種力，其由一磁場(chǎng)施加到一運(yùn)動(dòng)的電荷、這里所述電弧上。所述洛倫茲力的力矢量在此情況下主要取決于所述電流的極性，也就是說(shuō)，取決于經(jīng)過(guò)所述電弧的電流方向。但與所述電流的極性無(wú)關(guān)，且因此與經(jīng)過(guò)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)流動(dòng)的是任一方向的直流電還是交流電無(wú)關(guān)，所述力矢量由于重疊地產(chǎn)生的磁場(chǎng)而始終具有一方向分量，該方向分量將所述電弧從所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)擠開(kāi)。這導(dǎo)致了所述電弧的加長(zhǎng)，其又導(dǎo)致了更高的弧電壓。如果所述弧電壓過(guò)大，則所述電弧熄滅且消失。
[0015]以這種方式實(shí)現(xiàn)了在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)出現(xiàn)的電弧的快速以及可靠的熄滅。所述電弧熄滅裝置的熄滅功率且因此所述開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)功率由此被顯著地提高。特別是在負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)的情況下由此能夠?qū)崿F(xiàn)否則只有在相同的設(shè)備結(jié)構(gòu)的情況下才能實(shí)現(xiàn)的到更高的消耗類(lèi)別中的分類(lèi)。此外，所述電弧熄滅裝置以及設(shè)計(jì)有所述電弧熄滅裝置的開(kāi)關(guān)設(shè)備不僅能夠用于直流(DC)應(yīng)用也能夠用于交流(DC-)應(yīng)用。以這種方式例如一針對(duì)AC應(yīng)用所設(shè)置的且因此被分類(lèi)到AC消耗類(lèi)別中的負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)也滿足必要時(shí)更低的DC消耗類(lèi)別的要求，因此其同樣可以針對(duì)該類(lèi)別進(jìn)行分類(lèi)。由于由此產(chǎn)生的在所涉及的開(kāi)關(guān)設(shè)備的可能的使用情況方面的高的可變性，顯著地減少了所述開(kāi)關(guān)設(shè)備，由此顯著地減少了物流成本。
[0016]在所述電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備的一種有利的改進(jìn)方案中，所述電弧熄滅裝置具有多個(gè)用于熄滅所述電弧的滅弧板。在此情況下，由所述第一永磁鐵和所述第二永磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)與一通過(guò)所述電弧產(chǎn)生的磁場(chǎng)以如下方式重疊，使得一電磁力作用到所述電弧上。該電磁力的力矢量在此情況下具有一方向分量，該方向分量與所述電流的極性無(wú)關(guān)地將所述電弧朝向所述滅弧板擠壓。
[0017]所述電弧熄滅裝置布置在所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)附近并且具有大量的相互平行布置的、相互間隔的冷卻板或滅弧板。在所述電弧遇到所述滅弧板時(shí)，將所述電弧劃分成大量的分電弧，所述分電弧分別在兩個(gè)滅弧板之間燃燒。通過(guò)大量的電串聯(lián)的分電弧顯著地提高了弧電壓，這導(dǎo)致了所述電弧的快速的熄滅。
[0018]通過(guò)所述第一永磁鐵和所述第二永磁鐵產(chǎn)生一磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)出現(xiàn)的電弧的磁場(chǎng)重疊。從由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)中由產(chǎn)生一作用到所述電弧上的電磁力，所謂的洛倫茲力。其力矢量在此情況下主要取決于電流的極性。但所述力矢量不受經(jīng)過(guò)所述電弧流動(dòng)的電流的極性的影響始終具有一方向分量，該方向分量將所述電弧從所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)離開(kāi)并朝向所述電弧熄滅裝置擠壓。通過(guò)所述電弧熄滅裝置在所述開(kāi)關(guān)設(shè)備的殼體中的相應(yīng)的定位，進(jìn)一步改善了所述電弧熄滅裝置的熄滅功率，且因此進(jìn)一步改善了所述開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)功率。
[0019]在所述電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備的另一種有利的改進(jìn)方案中，所述電弧熄滅裝置不僅能用于熄滅直流電弧而且也能用于熄滅交流電弧。由此，所述電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備不僅能夠用于切換交流電，也能夠用于切換直流電。所述電弧熄滅裝置以及所述開(kāi)關(guān)設(shè)備的變型多樣性可以由此被顯著地減少。
[0020]在另一種有利的改進(jìn)方案中，所述電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備具有一殼體，所述殼體本身具有一前側(cè)面和一與所述前側(cè)面對(duì)置的固定側(cè)面、以及將所述前側(cè)面和所述固定側(cè)面連接起來(lái)的窄側(cè)面和寬側(cè)面。所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)在此情況下布置在所述殼體中，其中，所述第一永磁鐵和所述第二永磁鐵布置在所述寬側(cè)面的區(qū)域中。所述永磁鐵在此情況下構(gòu)造成平面的并且朝向其法向量被磁化。每個(gè)永磁鐵的法向量在此情況下平行于配設(shè)給所述永磁鐵的寬側(cè)面的法向量進(jìn)行取向。所述永磁鐵在此情況下以如下方式安裝在所述殼體中，即它們相互推開(kāi)，也就是說(shuō)，要么兩個(gè)北極要么兩個(gè)南極分別朝向彼此或者遠(yuǎn)離彼此地取向。以這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省空間的布置方式，其中，磁通密度基本上集中到所述開(kāi)關(guān)室的區(qū)域上。
[0021]在另一種有利的改進(jìn)方案中，所述電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備構(gòu)造成串聯(lián)安裝設(shè)備，其中，所述殼體具有一分度單元(TeiIungseinheit)的寬度。由于所述兩個(gè)永磁鐵側(cè)部地在所述開(kāi)關(guān)室旁、平行于所述殼體的寬側(cè)面的節(jié)省空間的布置方式，所述電弧熄滅裝置甚至能夠集成到具有僅一個(gè)分度單元(TE)的寬度的串聯(lián)安裝設(shè)備中，所述分度單元與大約18_的殼體寬度相應(yīng)。如果限定了用于將大量的這種串聯(lián)安裝設(shè)備布置在一電氣安裝分配器中的結(jié)構(gòu)空間，則僅一個(gè)分度單元的很小的殼體寬度顯示出明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面參照附圖詳細(xì)闡述所述開(kāi)關(guān)設(shè)備的實(shí)施例。其中:
圖1在一側(cè)視圖中示出了一斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)設(shè)備的示意圖；
圖2在一俯視圖中示出了所述開(kāi)關(guān)設(shè)備的示意截面圖；
圖3A和3B在所述俯視圖中示出了產(chǎn)生的磁場(chǎng)的示意圖。
[0023]在不同的附圖中相同的部件始終以相同的附圖標(biāo)記表示。該說(shuō)明書(shū)適合于其中同樣可見(jiàn)相應(yīng)的部分的所有附圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1在一側(cè)視圖中示出了開(kāi)關(guān)設(shè)備I的示意圖。所述開(kāi)關(guān)設(shè)備I具有殼體2，其基本上由兩個(gè)殼體半殼構(gòu)成，所述殼體半殼借助于多個(gè)鉚接連接件14連接成所述殼體2。在此情況下，在圖1中示出了打開(kāi)的開(kāi)關(guān)設(shè)備1，也就是說(shuō)，在該示圖中去除了所述殼體2的正面的殼體半殼。所述殼體2具有一前側(cè)面3，在該前側(cè)面上布置一操作元件8，用于手動(dòng)地操作所述開(kāi)關(guān)設(shè)備I。與所述前側(cè)面3對(duì)置地構(gòu)造所述殼體2的固定側(cè)面4，其用于將所述開(kāi)關(guān)設(shè)備固定在一承載軌(未示出)、例如一頂軌上。為此，在所述殼體2上布置一可手動(dòng)地操作的滑塊15，用于后背式嵌接(Hintergreifen)所述承載軌。以這種方式能夠?qū)⑺鲩_(kāi)關(guān)設(shè)備I快速地并且簡(jiǎn)單地固定在所述承載軌上或者說(shuō)從所述承載軌上再次松脫。操作面3和操作面4經(jīng)由窄側(cè)面5和寬側(cè)面6連接成所述殼體2。
[0025]在所述殼體2內(nèi)部，在所述窄側(cè)面5的區(qū)域中布置接線端子13，借助于所述接線端子能夠?qū)⑺鲩_(kāi)關(guān)設(shè)備I聯(lián)接到電氣線路上。此外，在所述殼體2中布置一開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10，其構(gòu)造用于，中斷經(jīng)過(guò)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10的電流。為此，所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10具有一固定觸點(diǎn)11以及一相對(duì)于所述固定觸點(diǎn)可運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)12。所述固定觸點(diǎn)11與左邊示出的接線端子13電連接。所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)12機(jī)械地固定在一運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)承載件16上并且經(jīng)由絞合線17與右邊示出的接線端子13導(dǎo)電連接。
[0026]所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)承載件16經(jīng)由一弓形夾9與所述操作元件8機(jī)械耦接。在接通所述開(kāi)關(guān)設(shè)備I的情況下，也就是說(shuō)，在沿著順時(shí)針?lè)较驈膱D1中所示的切斷位置向接通位置(未示出)來(lái)操作所述操作元件8的情況下,所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)12經(jīng)由與所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)承載件16耦接的弓形夾9朝向所述固定觸點(diǎn)11運(yùn)動(dòng)。在切斷所述開(kāi)關(guān)設(shè)備I的情況下，也就是說(shuō)，在沿著逆時(shí)針?lè)较驈慕油ㄎ恢孟驁D1中所示的切斷位置來(lái)操作所述操作元件8的情況下，所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)12經(jīng)由與所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)承載件16耦接的弓形夾9遠(yuǎn)離所述固定觸點(diǎn)11運(yùn)動(dòng)。
[0027]在將通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10斷開(kāi)的情況下，在所述固定觸點(diǎn)11和所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)12之間形成一電弧(參見(jiàn)圖2)。為了實(shí)現(xiàn)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的快速斷開(kāi)且因此所述電弧的快速熄滅，需要盡可能快速地?cái)嚅_(kāi)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10，也就是說(shuō)，所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)12從所述固定觸點(diǎn)11上盡可能快速地離開(kāi)。所述斷開(kāi)運(yùn)動(dòng)因此通過(guò)一彈簧18來(lái)機(jī)械地輔助，所述彈簧與所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)承載件16機(jī)械耦接并且支撐在所述殼體2中。由預(yù)緊的彈簧18施加到所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)承載件16上的彈簧力因此有助于所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10的快速斷開(kāi)。以這種方式實(shí)現(xiàn)了所述開(kāi)關(guān)設(shè)備I的快速的切斷。此外，明顯地減少了所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10的磨損，即所謂的觸點(diǎn)燒蝕。
[0028]在圖2中在一俯視圖中示意性示出了所述開(kāi)關(guān)設(shè)備I的截面圖。在左邊示出的所述殼體2的寬側(cè)面6上布置所述開(kāi)關(guān)設(shè)備I的電弧熄滅裝置20的第一永磁鐵21。在右邊示出的寬側(cè)面6上布置所述電弧熄滅裝置20的第二永磁鐵22。所述永磁鐵21和22在此情況下相互對(duì)置地布置在所謂的開(kāi)關(guān)室的區(qū)域中，也就是說(shuō)布置在所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10的區(qū)域中并且以如下方式被磁化，即它們相互推開(kāi)。在此情況下無(wú)關(guān)緊要的是，是否所述兩個(gè)永磁鐵21和22的兩個(gè)北極或兩個(gè)南極相互指向。
[0029]圖2在一時(shí)間點(diǎn)示出了所述開(kāi)關(guān)設(shè)備1，在該時(shí)間點(diǎn)，所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10剛好被斷開(kāi)，從而在所述固定觸點(diǎn)11和所述運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)12之間構(gòu)造一電弧7。在圖2中所示的俯視圖中，所述電弧7僅作為點(diǎn)示出，其電流方向要么到圖紙平面內(nèi)地要么從圖紙平面出來(lái)地取向。所述電弧熄滅裝置23還具有多個(gè)所謂的冷卻板或滅弧板20，它們?cè)谒鲩_(kāi)關(guān)設(shè)備I的殼體2中相互間隔地、相互平行地布置在所述彈簧18和所述電弧7之間。但在圖2中所示的俯視圖中僅可見(jiàn)最上面的滅弧板23。
[0030]為了將所述電弧7帶入到熄滅中，將所述電弧驅(qū)動(dòng)到所述電弧熄滅裝置20中并且在那里在遇到所述滅弧板23的情況下被劃分成大量的單個(gè)的分電弧，所述分電弧電地相互串聯(lián)。在此情況下，弧電壓一直被提高，直到所述電弧7最后熄滅并且電流消失。為了將所述電弧7有目的性地朝向所述電弧熄滅裝置20或者說(shuō)朝向所述滅弧板23進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，將所述兩個(gè)永磁鐵21和22如上所述布置在所述開(kāi)關(guān)室的區(qū)域中。在此情況下，通過(guò)所述第一永磁鐵21和所述第二永磁鐵22產(chǎn)生一磁場(chǎng),該磁場(chǎng)與在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)10斷開(kāi)時(shí)出現(xiàn)的電弧7的磁場(chǎng)重疊。由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)又將一電磁力、所謂的洛倫茲力施加到所述電弧7上，所述電磁力的力矢量^在此情況下主要取決于電流的極性，也就是說(shuō)，經(jīng)過(guò)所述電弧7的電流方向。
[0031]在圖3A和3B中示出了所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。為該示圖所選擇的立體圖在此情況下相應(yīng)于在圖2中選擇的立體圖。所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在此情況下借助于從不僅所述第一永磁鐵21、所述第二永磁鐵22而且所述電弧7的單個(gè)的磁場(chǎng)的重疊中得出的磁力線25來(lái)示出。[0032]在圖3A和3B中的示圖在此情況下僅在經(jīng)過(guò)所述電弧7的電流方向上有所區(qū)別。在兩個(gè)附圖中，力矢量Fl代表作用到所述電弧7上的洛倫茲力。所述力矢量Fl可以在此情況下分解成一沿著X方向作用的力分量Fx以及一沿著y方向作用的力分量Fy。在此情況下要明確的是，所述力矢量^在兩個(gè)情況下，也就是說(shuō)，不僅在經(jīng)過(guò)所述電弧7的正的電流方向而且在負(fù)的電流方向上都具有一方向分量Fx,其將所述電弧7朝向所述滅弧板23擠壓。該效應(yīng)不僅與經(jīng)過(guò)所述電弧7流動(dòng)的電流的極性無(wú)關(guān)，而且也與經(jīng)過(guò)所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)流動(dòng)的是任一方向的直流電還是交流電無(wú)關(guān)。在所有情況下，所述洛倫茲力^都具有一方向分量Fx，其將所述電弧7朝向所述滅弧板23牽引。
[0033]附圖標(biāo)記列表 I開(kāi)關(guān)設(shè)備
2殼體 3前側(cè)面 4固定側(cè)面 5窄側(cè)面 6寬側(cè)面 7電弧 8操作元件 9弓形夾 10開(kāi)關(guān)觸點(diǎn) 11固定觸點(diǎn) 12運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn) 13接線端子 14鉚接連接件 15滑塊
16運(yùn)動(dòng)觸點(diǎn)承載件 17絞合線 18彈簧
19
20電弧熄滅裝置 21第一永磁鐵22第二永磁鐵23滅弧板24
25磁力線Fl洛倫茲力Fx、Fy方向分量x、y方向
【權(quán)利要求】
1.電子機(jī)械的開(kāi)關(guān)設(shè)備(I)， 具有開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)(10)，用于中斷電氣線路， 具有電弧熄滅裝置(20)，用于熄滅在通了電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)(10)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧(7)， 其特征在于， 所述電弧熄滅裝置(20)具有第一永磁鐵(21)和第二永磁鐵(22),所述第一永磁鐵和所述第二永磁鐵在所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)(10)的兩側(cè)相互對(duì)置地布置并且相互反向地磁化，方式為，它們相互推開(kāi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備(1)， 其特征在于， 所述電弧熄滅裝置(20)具有多個(gè)用于熄滅所述電弧(7)的滅弧板(23)，其中，由所述第一永磁鐵(21)和所述第二永磁鐵(22)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與通過(guò)所述電弧(7)產(chǎn)生的磁場(chǎng)以如下方式重疊，使得在所述電弧(7 )上產(chǎn)生一電磁力,所述電磁力的力矢量(Fl)具有一方向分量(Fx)，所述方向分量將所述電弧(7)與電流極性無(wú)關(guān)地朝向所述滅弧板(23)擠壓。
3.按照權(quán)利要求1或2之一所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備(I)， 其中，所述電弧熄滅裝置(29)不僅能夠用于熄滅直流電弧而且能夠用于熄滅交流電弧。
4.按照前述權(quán)利要求之一所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備(I)， 具有殼體(2)，所述殼體具有前側(cè)面(3)和與所述前側(cè)面(3)對(duì)置的固定側(cè)面(4)、以及將所述前側(cè)面和所述固定側(cè)面(3、4)連接起來(lái)的窄側(cè)面和寬側(cè)面(5、6)，其中，所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)(10)布置在所述殼體(2)中，并且所述第一永磁鐵和所述第二永磁鐵(21、22)布置在所述寬側(cè)面(6)的區(qū)域中。
5.按照權(quán)利要求4所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備(I)， 其構(gòu)造成串聯(lián)安裝設(shè)備，其中，所述殼體(2)具有一分度單元的寬度。
【文檔編號(hào)】H01H9/44GK103681037SQ201310383656
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】T.霍赫姆特, R.許廷格 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司