接觸器-斷路器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種接觸器-斷路器裝置(2,102,202)，該裝置包括：開關(guān)(4)，該開關(guān)包括至少兩對(duì)觸頭(10,12)，每對(duì)觸頭包括靜觸頭(14,16)和動(dòng)觸頭(18,20)，靜觸頭(14,16)與電路(22)串聯(lián)連接，開關(guān)(4)能夠在電路(22)的閉合配置和電路(22)的打開配置之間轉(zhuǎn)換；支撐構(gòu)件(24)，用于移動(dòng)觸頭(18,20)；以及電流斷開模塊(6)，該電流斷開模塊能夠?qū)㈦娏鲝碾娐?22)轉(zhuǎn)換到斷開模塊(6)；以及移動(dòng)設(shè)備(26)，用于移動(dòng)包括銜鐵(44)的支撐構(gòu)件(24)，移動(dòng)設(shè)備(26)能夠平移銜鐵從而使得支撐構(gòu)件通過平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在閉合配置和打開配置之間轉(zhuǎn)換。
【專利說明】接觸器-斷路器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及接觸器-斷路器裝置領(lǐng)域。
[0002]更具體地，本發(fā)明涉及一種接觸器-斷路器裝置，該裝置包括:
[0003]-機(jī)械開關(guān)，該機(jī)械開關(guān)包括至少兩對(duì)觸頭，每對(duì)觸頭包括能夠互相接觸的靜觸頭和動(dòng)觸頭，靜觸頭與電路串聯(lián)連接，機(jī)械開關(guān)能夠在電路的閉合配置和電路的打開配置之間切換，其中在閉合配置每對(duì)觸頭的靜觸頭和動(dòng)觸頭機(jī)械接觸，在打開配置至少一對(duì)觸頭的靜觸頭和動(dòng)觸頭互相分開。
[0004]-用于移動(dòng)觸頭的支撐構(gòu)件；以及
[0005]-電流斷開模塊，該電流斷開模塊包括半導(dǎo)體裝置，當(dāng)開關(guān)處在打開配置中時(shí)斷開模塊與其中一對(duì)觸頭并聯(lián)，并且當(dāng)開關(guān)處在打開配置中且電弧出現(xiàn)在至少一對(duì)觸頭中時(shí)斷開模塊能夠?qū)㈦娏鲝碾娐忿D(zhuǎn)換到斷開模塊中并且中斷電路中流通的電流。
【背景技術(shù)】
[0006]通常，一旦斷開模塊發(fā)現(xiàn)諸如電路中短路或過壓等電氣故障時(shí)，接觸器-斷路器裝置利用斷開模塊一方面用于自動(dòng)控制電路中電流的斷開、即執(zhí)行斷路器功能，及另一方面用于有意地控制電路的電源、即執(zhí)行接觸器功能的電氣設(shè)備。當(dāng)接觸器-斷路器裝置包括機(jī)械開關(guān)以及一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體裝置時(shí)，被稱為“混合式”。
[0007]文獻(xiàn)W02011/018113描述了能夠中斷電路中故障電流的混合式電路斷路器裝置。它包括布置用于當(dāng)電路中出現(xiàn)故障電流時(shí)打開電路的機(jī)械開關(guān)，以及切換故障電流的半導(dǎo)體電流斷開模塊。因而，半導(dǎo)體斷開模塊布置用于中斷故障電流。機(jī)械開關(guān)包括兩個(gè)連接于電路的靜觸頭以及包括兩個(gè)動(dòng)觸頭的旋轉(zhuǎn)臂，每個(gè)動(dòng)觸頭能夠與其中一個(gè)靜觸頭接觸?；顒?dòng)臂設(shè)置成使得當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，需要接觸的每個(gè)動(dòng)觸頭和每個(gè)靜觸頭的分開距離不同。斷開模塊與當(dāng)機(jī)械開關(guān)打開時(shí)具有最大分開距離的靜觸頭和動(dòng)觸頭并聯(lián)。
[0008]但是，這樣的裝置并不能完全令人滿意的。當(dāng)故障電流出現(xiàn)在電路中時(shí)其關(guān)于機(jī)械開關(guān)打開速度的效果尤其不足。此外，在已有接觸器-斷路器上實(shí)施這樣的裝置以及在不使接觸器尺寸過大的情況下獲得顯著的切斷距離并不是特別容易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的第一目的是提供一種接觸器-斷路器裝置，能夠允許機(jī)械開關(guān)迅速打開進(jìn)而允許故障電流從電路迅速轉(zhuǎn)換到斷開模塊。
[0010]本發(fā)明的另一目的是提供一種接觸器-斷路器裝置，使得可以獲得大的切斷距離并且利用已有接觸器-斷路器裝置實(shí)現(xiàn)而不用增加體積和制造成本。
[0011]為此，本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)包括銜鐵的支撐構(gòu)件的設(shè)備，移動(dòng)設(shè)備能夠平移銜鐵使得支撐構(gòu)件通過平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在電路的閉合配置和打開配置之間轉(zhuǎn)換。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征，單獨(dú)考慮或根據(jù)任何技術(shù)可能的組合考慮:[0013]-開關(guān)能夠達(dá)到最大打開配置，并且裝置包括止動(dòng)部分，當(dāng)開關(guān)達(dá)到最大打開配置時(shí)該止動(dòng)部分能夠使支撐構(gòu)件的平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止；
[0014]-止動(dòng)部分能夠驅(qū)動(dòng)與平移運(yùn)動(dòng)互補(bǔ)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得開關(guān)在最大打開配置具有大于移動(dòng)設(shè)備的行程的最大打開；
[0015]-支撐構(gòu)件可相對(duì)于平移軸線平移并且可相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸線垂直于平移軸線；
[0016]-當(dāng)開關(guān)在其最大打開配置時(shí)，對(duì)于每對(duì)觸頭、每個(gè)靜觸頭和每個(gè)動(dòng)觸頭之間的距離是不同的，并且斷開模塊與其中動(dòng)觸頭和靜觸頭之間距離最小的一對(duì)觸頭并聯(lián)；
[0017]-當(dāng)開關(guān)在其最大打開配置時(shí)，止動(dòng)部分可以與其中動(dòng)觸頭和靜觸頭之間距離最小的一對(duì)觸頭的動(dòng)觸頭接觸，斷開模塊連接于止動(dòng)部分；
[0018]-斷開模塊通過剛性導(dǎo)體連接于止動(dòng)部分；
[0019]-動(dòng)觸頭位于旋轉(zhuǎn)軸線的兩側(cè)；
[0020]-動(dòng)觸頭距離旋轉(zhuǎn)軸線等距設(shè)置；
[0021]-裝置包括電連接元件，并且動(dòng)觸頭位于旋轉(zhuǎn)軸線的同一側(cè)；
[0022]-止動(dòng)部分與電連接元件恒定接觸；
[0023]-移動(dòng)設(shè)備包括能夠?qū)⒅螛?gòu)件連接于銜鐵的連接模塊，連接模塊包括用于使支撐構(gòu)件擺轉(zhuǎn)的樞軸和用于使支撐構(gòu)件向銜鐵返回的構(gòu)件，樞軸位于平移軸線上而返回構(gòu)件與平移軸線間隔開；
[0024]-連接模塊包括能夠限制支撐構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)的止動(dòng)支承；
[0025]-移動(dòng)設(shè)備是電磁體；以及
[0026]-裝置包括插座和限制構(gòu)件，插座能夠容納限制構(gòu)件以便鎖止唯獨(dú)地處在最大打開配置的開關(guān)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]通過參考附圖閱讀以下僅作為實(shí)例提供的說明，將更好地理解本發(fā)明。
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施方式的示意圖；
[0029]圖2是根據(jù)本發(fā)明的裝置的斷開模塊的示意圖；
[0030]圖3是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施方式的細(xì)節(jié)示意圖；
[0031]圖4是處于最大打開配置的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施方式的細(xì)節(jié)示意圖；
[0032]圖5是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施方式的示意圖；
[0033]圖6是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三實(shí)施方式的示意圖；
[0034]圖7是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一操作步驟的示意圖；
[0035]圖8是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二操作步驟的示意圖；
[0036]圖9是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三操作步驟的示意圖；
[0037]圖10是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四操作步驟的示意圖；
[0038]圖11是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第五操作步驟的示意圖；
[0039]圖12是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第六操作步驟的示意圖；
[0040]圖13是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第七操作步驟的示意圖；
[0041]圖14是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第八操作步驟的示意圖；[0042]圖15是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第九操作步驟的示意圖；以及
[0043]圖16是在根據(jù)本發(fā)明的裝置的不同操作階段期間作為時(shí)間函數(shù)的裝置中的電流以及裝置端子間的電壓的演化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]圖1表示根據(jù)本發(fā)明的接觸器-斷路器裝置2的第一實(shí)施方式。
[0045]裝置2包括機(jī)械開關(guān)4和特別是包括半導(dǎo)體裝置8的電流斷開模塊(currentcutoff module) 6。機(jī)械開關(guān)4包括兩對(duì)觸頭10、12，每對(duì)觸頭10、12包括靜觸頭14、16和動(dòng)觸頭18、20。
[0046]接觸器-斷路器裝置2能夠建立或阻斷電路22中流通的電流，所述電路22連接于負(fù)載，例如電動(dòng)機(jī)。電路22通過電線L圖示在附圖中。
[0047]接觸器-斷路器裝置2還包括用于動(dòng)觸頭18、20的支撐構(gòu)件24以及用于移動(dòng)支撐構(gòu)件24的移動(dòng)設(shè)備26。它還包括止動(dòng)部分28。
[0048]觸頭對(duì)10、12的靜觸頭14、16串聯(lián)布置在電路22中。觸頭對(duì)10、12的動(dòng)觸頭18、20通過支撐構(gòu)件24互相機(jī)械連接以及電連接。
[0049]同一觸頭對(duì)10、12的每個(gè)靜觸頭14、16和每個(gè)動(dòng)觸頭18、20互相面對(duì)布置,從而使得它們可以互相機(jī)械接觸和電接觸地放置。
[0050]根據(jù)本發(fā)明，機(jī)械開關(guān)4可沿著平移軸線X平移并且能夠在電路22的閉合配置和電路22的打開配置之間變化。在電路22的閉合配置中，每對(duì)觸頭10、12的靜觸頭14、16和動(dòng)觸頭18、20機(jī)械接觸，從而使得電流能夠在兩對(duì)觸頭10、12之間流通。在電路22的打開配置中，至少一對(duì)觸頭10、12的靜觸頭14、16和動(dòng)觸頭18、20互相分離。
[0051]機(jī)械開關(guān)4還能夠達(dá)到最大打開配置。最大打開配置表示在圖4和12中并且在下文中將詳細(xì)描述。
[0052]接觸器-斷路器裝置2有利地包括插座30和限制構(gòu)件31，如圖12所示。插座30能夠容納限制構(gòu)件31，從而阻止開關(guān)4，僅當(dāng)開關(guān)4在最大打開配置時(shí)。
[0053]限制構(gòu)件31例如是鎖31。鎖31將機(jī)械開關(guān)4連接于相對(duì)于插座30的固定支承(未示出)，允許機(jī)械開關(guān)4保持在其最大打開配置。
[0054]參考圖2，電流斷開模塊6包括半導(dǎo)體裝置8、二極管電橋32和變阻器34。有利的是，半導(dǎo)體裝置8、二極管電橋32和變阻器34并聯(lián)連接。
[0055]例如，半導(dǎo)體裝置8是絕緣柵雙極型晶體管(IGBT) 36?？商娲氖牵雽?dǎo)體裝置8是雙型性晶體管、MOSFET(金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管)、GTO(可關(guān)斷)晶閘管或者M(jìn)CT (金屬氧化層半導(dǎo)體控制晶閘管)。
[0056]通常，半導(dǎo)體裝置8可通過命令鎖住并且準(zhǔn)備，即，它能夠可控地從接通狀態(tài)變成阻止?fàn)顟B(tài)。
[0057]因此，斷開模塊6能夠從電流在斷開模塊6中流通的接通狀態(tài)變成在斷開模塊6中沒有電流流通的阻止?fàn)顟B(tài)。
[0058]當(dāng)開關(guān)4從電路的關(guān)閉配置變成打開配置時(shí)，動(dòng)觸頭18和止動(dòng)部分28接觸，電弧出現(xiàn)在至少一對(duì)觸頭10、12的動(dòng)觸頭18、20和靜觸頭14、16之間，于是斷開模塊6能夠切換從電路22到斷開模塊6的電流并且中斷電路22中流通的電流。[0059]有利地，如圖1中所示，斷開模塊6通過剛性導(dǎo)體38連接于止動(dòng)部分28。
[0060]支撐構(gòu)件24由臂42構(gòu)成，每對(duì)觸頭10、12的動(dòng)觸頭18、20設(shè)置在該臂上。
[0061 ] 移動(dòng)設(shè)備26包括銜鐵(armature) 44。有利地，銜鐵44例如利用圖3和4中所示的連接模塊46連接于支撐構(gòu)件24，下文中將詳細(xì)描述。
[0062]例如，移動(dòng)設(shè)備26例如是電磁體。電磁體包括固定主體50和銜鐵44，該固定主體包括至少一個(gè)線圈(未示出)和/或至少一個(gè)永磁鐵。在下文中，電磁體比如包括單個(gè)線圈。
[0063]銜鐵44沿著平移軸線X延伸并且在由線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用下可沿著平移軸線X相對(duì)于固定主體50平移。因此，銜鐵44相對(duì)于電磁體的固定主體50具有直線軌跡。
[0064]銜鐵44的平移表示可動(dòng)觸頭18、20的支撐構(gòu)件24的平移和/或旋轉(zhuǎn)。換言之，銜鐵44能夠平移和/或旋轉(zhuǎn)支撐構(gòu)件24，從而使得支撐構(gòu)件24在電路22的閉合配置和打開配置之間變化。
[0065]根據(jù)本發(fā)明，支撐構(gòu)件24沿著平移軸線X可平移。因此，支撐構(gòu)件24通過例如沿著垂直軸線X的平移運(yùn)動(dòng)從閉合配置變到打開配置。
[0066]例如如圖1所示，支撐構(gòu)件24還優(yōu)選地可相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線Y旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸線Y垂直于支撐構(gòu)件24的平移方向，即垂直于平移軸線X。因此，支撐構(gòu)件24能夠通過例如通過沿著鉛直軸線X平移和/或相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線Y旋轉(zhuǎn)、從閉合配置變到最大打開配置。
[0067]在圖3和4中，能夠?qū)⒅螛?gòu)件24連接于移動(dòng)設(shè)備26的連接模塊46詳細(xì)示出。
[0068]連接模塊46包括側(cè)壁52、下壁54和上壁56。上臂56與下壁54相對(duì)。連接模塊46還包括用于傾斜支撐構(gòu)件24的支樞58和用于使支撐構(gòu)件24向銜鐵44、更具體地是朝向上壁56返回的返回構(gòu)件60，返回構(gòu)件60例如可以是彈簧。
[0069]連接模塊46還包括能夠限制支撐構(gòu)件24的旋轉(zhuǎn)的止動(dòng)支承A。
[0070]上臂56固定于銜鐵44并且垂直于平移軸線X延伸。
[0071]彈簧60平行于平移軸線X延伸并且具有第一端部62和第二端部64。第一端部62連接于連接模塊46的上臂56，而第二端部64在支撐構(gòu)件24的錨定點(diǎn)P處連接于支撐構(gòu)件24。
[0072]有利地，支樞58平行于旋轉(zhuǎn)軸線Y延伸，例如從下壁54向上壁56突出。樞軸58包括平行于旋轉(zhuǎn)軸線Y以相同方式延伸的支撐邊緣R。支撐構(gòu)件24?？吭跇休S58上，更具體地是?？吭谥螛?gòu)件24的支撐邊緣R上。
[0073]優(yōu)選地，錨定點(diǎn)P的位置離開平移軸線X，即，錨定點(diǎn)P相對(duì)于平移軸線X偏移開。另外有優(yōu)選地，支樞58和支樞58的支撐邊緣R位于平移軸線X上。
[0074]在圖3中，開關(guān)4處在打開配置，而在圖4中，開關(guān)處在最大打開配置。
[0075]如上所述并且如圖4和12所示，機(jī)械開關(guān)4能夠達(dá)到最大打開配置。在最大打開配置中，觸頭對(duì)10、12中的第一觸頭對(duì)10的靜觸頭14和動(dòng)觸頭18、被稱作斷開對(duì)10，彼此呈最大距離d。、被稱作斷開距離d。。于是斷開對(duì)10的動(dòng)觸頭18與止動(dòng)部分28機(jī)械接觸。第二對(duì)觸頭12的靜觸頭16和動(dòng)觸頭20、被稱作切斷對(duì)10,彼此呈最大距離ds、被稱作切斷距離ds。
[0076]支撐構(gòu)件24可旋轉(zhuǎn)的特征具有的優(yōu)勢(shì)在于，不必使電磁體46的最大行程等于切斷距離，那會(huì)是特別昂貴的。[0077]根據(jù)本發(fā)明，切斷距離ds大約斷開距離d。。事實(shí)上，切斷距離ds必須特別大從而允許電路22的有效和可罪切斷。
[0078]切斷距離ds范圍在Imm至12mm之間，優(yōu)選地在5至9mm之間，特別是等于6mm。
[0079]斷開距離dc范圍在0.1mm和3mm之間，特別是等于1mm。
[0080]此外，閉合配置和最大打開配置之間的、由動(dòng)觸頭18行進(jìn)的距離范圍在0.2mm和1.5mm之間。
[0081]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)開關(guān)4處在最大打開配置時(shí)，斷開模塊6與觸頭對(duì)10并聯(lián)連接，其中動(dòng)觸頭18和靜觸頭14之間的距離最小。換言之，斷開模塊6并聯(lián)連接于斷開對(duì)10。因此，提供了機(jī)械快關(guān)4的迅速打開、以及相應(yīng)地故障電流從電路22到斷開模塊6的迅速切換。
[0082]有利地，例如如圖1所示，動(dòng)觸頭18、20位于旋轉(zhuǎn)軸線Y的兩側(cè)且與旋轉(zhuǎn)軸線Y等距。
[0083]當(dāng)開關(guān)4達(dá)到最大打開配置時(shí)，止動(dòng)部分28能夠使支撐構(gòu)件24的平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止。優(yōu)選地，止動(dòng)部分28設(shè)置為與斷開對(duì)10的動(dòng)觸頭18相對(duì)、位于動(dòng)觸頭18的與相同斷開對(duì)10的相應(yīng)靜觸頭14相反的的一側(cè)上。
[0084]因此，當(dāng)機(jī)械開關(guān)4處在其最大打開配置時(shí)，止動(dòng)部分28可與觸頭對(duì)10的動(dòng)觸頭18相接觸，其中分開動(dòng)觸頭18和靜觸頭14的距離最小。
[0085]根據(jù)本發(fā)明的裝置102的第二實(shí)施方式如圖5所示。
[0086]與裝置2的第一實(shí)施方式不同，斷開模塊6通過金屬織帶(metal braid) 66連接于支撐構(gòu)件24。于是斷開模塊6連續(xù)地連接于支撐構(gòu)件24，并因此連接于動(dòng)觸頭14、18，不論開關(guān)是處在閉合、打開或是最大打開配置。
[0087]根據(jù)本發(fā)明的裝置202的第三實(shí)施方式如圖6所示。
[0088]與裝置2的第一實(shí)施方式不同，動(dòng)觸頭位于支撐構(gòu)件24的旋轉(zhuǎn)軸線Y的同一側(cè)上。此外，支撐構(gòu)件24包括電連接元件68。電連接元件68位于與動(dòng)觸頭18、20 —側(cè)相反的一側(cè)上。電連接元件68可于止動(dòng)部分28相接觸。
[0089]根據(jù)本發(fā)明所述的接觸器-斷路器裝置2的第一實(shí)施方式的操作現(xiàn)將參考圖7至15以及圖16描述。
[0090]在圖7至12中，示出了當(dāng)它執(zhí)行其斷開開關(guān)功能時(shí)、根據(jù)本發(fā)明的裝置2的相繼操作步驟，而在圖13至15中，示出了當(dāng)它執(zhí)行其連接器功能時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的裝置2的相繼操作步驟。
[0091]圖16示出了作為時(shí)間函數(shù)的、裝置2中的電流和裝置2端子間的電壓的演化。圖7至15示出的在裝置2的操作期間裝置2的不同狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)于圖16的部分VII至XV。
[0092]更具體地，曲線A描述在斷開模塊6中流通的電流的演化，曲線B描述了通過斷開對(duì)10的觸頭14、18的電流的演化，曲線C描述了通過切斷對(duì)12的觸頭16、20的電流的演化，而曲線D描述了裝置2端子間的電壓的演化。
[0093]為了圖16的更好的易讀性，曲線A和B相對(duì)于曲線C鉛直地偏移。
[0094]在閉合位置中，機(jī)械開關(guān)4處在其金屬導(dǎo)通配置，即每對(duì)觸頭10、12的靜觸頭14、16和動(dòng)觸頭18、20機(jī)械接觸。這個(gè)操作階段如圖7中所示。沒有電流在斷開模塊6中流通，如圖16的部分VII所示。在閉合位置，斷開模塊6隨遇地處于阻止或接通狀態(tài)。[0095]繼故障電流在電路22中出現(xiàn)由自動(dòng)保護(hù)(斷路器的情況)引起的打開時(shí)，或者由打開命令(接觸器的情況)引起的打開時(shí)，移動(dòng)設(shè)備26使支撐構(gòu)件24移動(dòng)。
[0096]支撐構(gòu)件24利用銜鐵44移動(dòng)，從而使得機(jī)械開關(guān)4從關(guān)閉配置變成打開配置，其中觸頭對(duì)10、12的動(dòng)觸頭18、20和靜觸頭14、16以非零距離分開。然后至少一電弧出現(xiàn)在觸頭對(duì)10、12的至少一個(gè)動(dòng)觸頭18、20和至少一個(gè)靜觸頭14、16之間。這個(gè)操作階段如圖8所示。
[0097]如圖16的部分VIII所示，當(dāng)分開的時(shí)候，弧電壓\rc于是出現(xiàn)在每個(gè)動(dòng)觸頭18、20和每個(gè)靜觸頭14、16之間。裝置2的端子間的電壓于是等于2*Va,。并且對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)在每對(duì)觸頭10、12中的弧電壓。裝置2連續(xù)傳導(dǎo)電路22的電流。如圖16的部分VIII所示，在斷開模塊6中沒有電流流通，并且模塊必須被準(zhǔn)備好，換言之被命令導(dǎo)通，以便一旦動(dòng)觸頭18與止動(dòng)部分28接觸而允許電流的傳送。
[0098]接下來，支撐構(gòu)件24繼續(xù)其直線行程直到斷開對(duì)10的動(dòng)觸頭18與止動(dòng)部分28接觸為止。該配置如圖9中所示，并且對(duì)應(yīng)于圖16的部分IX。在這個(gè)操作階段的開始，半導(dǎo)體裝置8被接通，使得電流開始在斷開模塊6中逐漸流通。半導(dǎo)體裝置8選定為具有低于Vare的電壓Vw。位于斷開對(duì)10中的電弧允許電路22中流通的電流逐漸向斷開模塊6切換，半導(dǎo)體裝置8處在導(dǎo)通狀態(tài)允許電流在斷開模塊6中流通。初始經(jīng)過電路22的故障電流借助于止動(dòng)部分28逐漸向與斷開對(duì)10并聯(lián)的斷開模塊6切換?？商娲氖?，半導(dǎo)體裝置8從圖8中所示的操作階段以及圖16的部分VIII開始接通。
[0099]在這個(gè)操作階段結(jié)束時(shí)且如圖16的部分X所示，電流完全切換到斷開模塊6中，并且斷開對(duì)10的電弧熄滅。在如圖16的部分X中所示的操作階段期間，裝置2的端子間的電壓等于
[0100]接下來，如圖11、12以及圖16的XI和XII部分所示，支撐構(gòu)件24繞旋轉(zhuǎn)軸線Y旋轉(zhuǎn)。支撐構(gòu)件24的旋轉(zhuǎn)接續(xù)在銜鐵44的超過觸頭18在部分28上的止動(dòng)側(cè)行程之后。事實(shí)上，止動(dòng)部分28能夠驅(qū)動(dòng)與平移運(yùn)動(dòng)互補(bǔ)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得開關(guān)4在最大打開配置中具有大于移動(dòng)設(shè)備26行程的最大打開度。因而，開關(guān)4進(jìn)入最大打開裝配，即切斷對(duì)12的觸頭16、20由切斷距離ds分開，對(duì)應(yīng)于此沒有電流能夠繼續(xù)在兩個(gè)觸頭16、20之間流通。
[0101]在階段XI的初始，半導(dǎo)體裝置8阻止，以便迫使電流在變阻器34中通過。變阻器34在其兩端間具有電壓Vvm。如圖16的XI部分所示，裝置2中得電流迅速減小直至變成零，如圖16的XII部分所示。在XI階段期間，裝置端子間的電壓等于V_+Vvm。在XII階段期間，由于電路22中電流是零，裝置端子間電壓等于負(fù)載端子間供給電壓。
[0102]參考圖12，裝置2處在提供切斷的最大打開配置。然后裝置2通過被容納在插座30中的限制構(gòu)件31阻止在最大打開配置中。于是裝置2被鎖定在打開位置。這種限制使得能夠確保在人干預(yù)期間在裝置下游的人的安全。
[0103]參考圖13至15以及圖16，閉合時(shí)、即在斷路器重啟或接觸器閉合期間裝置2閉合時(shí)，裝置2的操作如下所述地發(fā)生。
[0104]為了允許裝置2的閉合，需要移除限制構(gòu)件31。在閉合期間，裝置2在初始狀態(tài)處在如圖12所示的配置中。
[0105]然后，支撐構(gòu)件24移動(dòng)，以便使切斷對(duì)12的觸頭16、20相接觸。這個(gè)操作階段對(duì)應(yīng)于圖13和圖16的XIII部分。半導(dǎo)體裝置8仍處于阻止?fàn)顟B(tài)，因此沒有電流在裝置2中流通。
[0106]一旦僅僅切斷對(duì)12的觸頭16、20相接觸，半導(dǎo)體裝置8被接通，使得裝置2中重新建立電流。這個(gè)階段對(duì)應(yīng)于圖16的XIII’部分。裝置2的端子間電壓等于Vw。這樣，切斷對(duì)12的觸頭16、20之間沒有電弧出現(xiàn)。
[0107]接下來，如圖14中所示，動(dòng)觸頭18移離止動(dòng)部分28。電弧出現(xiàn)在止動(dòng)部分28和動(dòng)觸頭18之間。動(dòng)觸頭28向靜觸頭移動(dòng)而離開止動(dòng)部分28。然后裝置2的端子間電壓等于VM+VaM，如圖16中XIV階段所示。
[0108]最后,動(dòng)觸頭18繼續(xù)它的行程直至它并靠靜觸頭14。一旦動(dòng)觸頭18和靜觸頭14彼此并靠，如圖16的XV部分所示，斷開模塊6中的電流開始減小。在XV階段期間當(dāng)電流仍然非零時(shí)，裝置2的端子間電壓為零。
[0109]裝置6中流通的電流減小直至它達(dá)到零。然后電流完全轉(zhuǎn)換到金屬傳導(dǎo)。
[0110]然后裝置2處在如圖7和圖16的VII階段所示的配置。
[0111]裝置2閉合，電流在電路22中流通而不再在斷開模塊6中流通。
[0112]因此，這種操作模式可以保護(hù)切斷對(duì)12的觸頭16、20不受電弧寢室，提高根據(jù)本發(fā)明裝置的電氣耐久性。
[0113]裝置102的第二實(shí)施方式的操作與裝置2的第一實(shí)施方式的操作相似，不同點(diǎn)在于斷開模塊6持續(xù)連接于支撐構(gòu)件24。
[0114]裝置202的第三實(shí)施方式的操作與裝置2的第一實(shí)施方式的操作相似，不同點(diǎn)在于在最大打開配置，止動(dòng)部分28與電連接元件68機(jī)械接觸。因此，在最大打開配置中，動(dòng)觸頭18和止動(dòng)部分28借助于支撐構(gòu)件24和電連接元件68電接觸。止動(dòng)部分28的位置可被優(yōu)化，從而減少斷開對(duì)10的觸頭14、18之間的電弧的持續(xù)時(shí)間。止動(dòng)部分28和電連接元件68例如是恒定接觸的。
[0115]因此，由于支撐構(gòu)件24的平移和/或旋轉(zhuǎn)移動(dòng)性，根據(jù)本發(fā)明的接觸器-斷路器裝置使得它可以容易地實(shí)現(xiàn)在本領(lǐng)域的接觸器-斷路器上。根據(jù)本發(fā)明的裝置使得可以獲得快速打開階段，并且因此當(dāng)電路22中出現(xiàn)故障電流時(shí)獲得快速有效的電流切換。
【權(quán)利要求】
1.一種接觸器-斷路器裝置(2，102，202)，包括: -機(jī)械開關(guān)(4)，該機(jī)械開關(guān)包括至少兩對(duì)觸頭(10，12)，每對(duì)觸頭(10，12)包括能夠互相接觸的靜觸頭(14，16)和動(dòng)觸頭(18，20)，靜觸頭(14，16)串聯(lián)連接到電路(22)，機(jī)械開關(guān)(4)能夠在電路(22)的閉合配置和電路(22)的打開配置之間切換，在閉合配置每對(duì)觸頭(10，12)的靜觸頭(14，16)和動(dòng)觸頭(18，20)機(jī)械接觸，在打開配置至少一對(duì)觸頭(10，12)的靜觸頭(14，16)和動(dòng)觸頭(18，20)互相分開； -用于所述移動(dòng)觸頭(18，20)的支撐構(gòu)件(24);以及 -電流斷開模塊(6)，該電流斷開模塊包括半導(dǎo)體裝置(8)，當(dāng)開關(guān)(4)處在打開配置中時(shí)斷開模塊(6)與其中一對(duì)觸頭(10，12)并聯(lián)；而當(dāng)開關(guān)(4)處在打開配置中且電弧出現(xiàn)在至少一對(duì)觸頭(10，12)中時(shí)；斷開模塊(6)能夠?qū)㈦娏鲝碾娐?22)轉(zhuǎn)換到斷開模塊(6)并且中斷電路(22)中流通的電流， 其特征在于，它還包括用于移動(dòng)支撐構(gòu)件(24)、包括銜鐵(44)的移動(dòng)設(shè)備(26)，移動(dòng)設(shè)備(26)能夠平移銜鐵(44)使得支撐構(gòu)件(24)通過平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在電路(22)的閉合配置和打開配置之間切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(2，102，202)，其特征在于，開關(guān)(4)能夠達(dá)到最大打開配置，并且裝置(2)包括止動(dòng)部分(28)，當(dāng)開關(guān)(4)達(dá)到最大打開配置時(shí)該止動(dòng)部分能夠使支撐構(gòu)件(24)的平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(2，102，202)，其特征在于，止動(dòng)部分(28)能夠驅(qū)動(dòng)與平移運(yùn)動(dòng)互補(bǔ)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得開關(guān)(4)在最大打開配置具有大于移動(dòng)設(shè)備(26)的行程的最大打開度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置(2，102，202)，其特征在于，支撐構(gòu)件(24)可相對(duì)于平移軸線(X)平移并可相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(Y)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸線(Y)垂直于平移軸線⑴。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的裝置(2，102，202)，其特征在于，當(dāng)開關(guān)(4)處于其最大打開配置時(shí)，每個(gè)靜觸頭(14，16)和每個(gè)動(dòng)觸頭(18，20)之間的距離對(duì)于每對(duì)觸頭(10，12)是不同的，并且斷開模塊(6)與這樣一對(duì)觸頭(10)并聯(lián)，在這對(duì)觸頭中動(dòng)觸頭(18)和靜觸頭(14)之間的距離最小。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5的任一項(xiàng)所述的裝置(2，102，202)，其特征在于，當(dāng)開關(guān)(4)處于其最大打開配置時(shí)，止動(dòng)部分(28)可以與其中動(dòng)觸頭(18)和靜觸頭(14)之間的距離為最小的一對(duì)觸頭(10)的動(dòng)觸頭(18)相接觸，斷開模塊(6)連接于止動(dòng)部分(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的裝置(2，202)，其特征在于，斷開模塊(6)通過剛性導(dǎo)體(38)連接于止動(dòng)部分(28)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的裝置(2，102)，其特征在于，動(dòng)觸頭位于旋轉(zhuǎn)軸線⑴的兩側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置(2，102)，其特征在于，動(dòng)觸頭設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)軸線(Y)等距的位置處。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的裝置(202)，其特征在于，它包括電連接元件(68)，并且動(dòng)觸頭(18，20)位于旋轉(zhuǎn)軸線(Y)的同一側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10中任一項(xiàng)所述的裝置(202)，其特征在于，止動(dòng)部分(28)與電連接元件(68)恒定接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求4至11中任一項(xiàng)所述的裝置(2，102)，其特征在于，移動(dòng)設(shè)備(26)包括能夠?qū)⒅螛?gòu)件(24)連接于銜鐵(44)的連接模塊(46)，連接模塊(46)包括用于使支撐構(gòu)件(24)擺轉(zhuǎn)的支樞(58)和用于使支撐構(gòu)件(24)向銜鐵(44)返回的構(gòu)件(60)，支樞(58)位于平移軸線(X)上而返回某件(60)設(shè)置成與平移軸線(X)分開。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置(2，102)，其特征在于，連接模塊(46)包括能夠限制支撐構(gòu)件(24)的旋轉(zhuǎn)的止動(dòng)支承(A)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(2，102，202)，其特征在于，移動(dòng)設(shè)備(26)是電磁體。
15.根據(jù)權(quán)利要求2至14中任一項(xiàng)所述的裝置(2，102，202)，其特征在于，裝置(2)包括插座(30)和限制構(gòu)件(31)，插座能夠容納限制構(gòu)件(31)以便唯獨(dú)在最大打開配置鎖止 開關(guān)⑷。
【文檔編號(hào)】H01H71/10GK103887122SQ201310711387
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】B.雷蒙德, M.瓦萊特 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司