改進(jìn)的開關(guān)以及相關(guān)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的開關(guān)設(shè)備以及相關(guān)的方法，尤其涉及但不僅限于一種改進(jìn)的斷開繼電器，例如，該斷開繼電器用于家庭用電開關(guān)或者工業(yè)用電開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)設(shè)備(例如用于家庭、住宅或者車輛的電源的智能電表或者控制器)一般包括接觸器和致動器，例如螺管線圈(solenoid coil)。開關(guān)設(shè)備能夠用于穩(wěn)定地連通或者斷開電源，例如電力干線(mains electricity)。例如，電表或者智能電表能夠用于例如根據(jù)付款或者需求來控制電源供應(yīng)。
[0003]開關(guān)設(shè)備能夠承受特定的電流，例如較大的短路電流。典型地，接觸器具有活動葉片以實(shí)現(xiàn)連通或者斷開?；顒尤~片上的觸點(diǎn)可選擇地接合固定的導(dǎo)電條(bus-bar)上的觸點(diǎn)?；顒尤~片與導(dǎo)電條之間的例如由洛倫茲力產(chǎn)生的電磁斥力，能夠推動活動葉片遠(yuǎn)離導(dǎo)電條。在例如由短路引起的大電流的情況下，觸點(diǎn)可被推動至分隔從而導(dǎo)致產(chǎn)生火星，局部加熱，損壞開關(guān)或者其他潛在危害。
[0004]致動器能夠被激活，例如通過向螺管線圈提供脈沖(pulsing the solenoidcoil)，以提供一種足以克服觸點(diǎn)之間引力的力，從而當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)斷開動作時(shí)觸點(diǎn)能夠有計(jì)劃地分隔。在一些實(shí)施方式中，致動器提供一種有接觸壓力的元件以在特殊情況下維持觸點(diǎn)之間的接觸。如果開關(guān)設(shè)備在特殊情況下沒有提供足夠的接觸壓力，觸點(diǎn)可能分開或者形成不良接觸。在一些情況下，特定的接觸壓力，尤其是恒定的接觸壓力，能夠通過流過觸點(diǎn)的電流以允許觸點(diǎn)有效地焊接在一起。
[0005]本發(fā)明的目的是針對克服上述的一個(gè)或多個(gè)問題或者至少減少上述的一個(gè)或多個(gè)問題的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種開關(guān)設(shè)備。
[0007]所述開關(guān)設(shè)備可包括致動器(actuator)。
[0008]所述開關(guān)設(shè)備可包括接觸器(contactor) ο
[0009]所述致動器可設(shè)置為驅(qū)動所述接觸器。
[0010]接觸器至少可以包括第一接觸器組件和第二接觸器組件。
[0011]至少一個(gè)接觸器組件可以包括變化或者可變的厚度。例如，接觸器組件的厚度可以沿著接觸器組件的長度改變。
[0012]至少一個(gè)接觸器組件可以包括較厚部分和較薄部分。所述較薄部分可以包括動態(tài)或者彈性的部分，例如活動葉片。所述較厚部分包括導(dǎo)電條或者葉片載體。所述接觸器組件包括懸臂。
[0013]所述接觸器組件可以包括第一部分和第二部分。所述第一部分可以包括較薄部分。所述第二部分可以包括較厚部分。
[0014]各個(gè)接觸器組件可為單一的。各個(gè)接觸器組件可以為整體形成的。
[0015]所述較厚部分和所述較薄部分形成為整體。
[0016]各個(gè)接觸器組件可以形成為一個(gè)單獨(dú)的單一塊。
[0017]所述較厚部分和所述較薄部分是整體形成的。
[0018]所述較厚部分和所述較薄部分是基本連續(xù)的。
[0019]所述開關(guān)設(shè)備可以包括遠(yuǎn)程斷開開關(guān)設(shè)備，例如，可遠(yuǎn)程操作的斷開開關(guān)設(shè)備或者遠(yuǎn)程操作的斷開開關(guān)設(shè)備。所述開關(guān)設(shè)備可以包括斷開繼電器，例如，智能電表。所述開關(guān)設(shè)備可以包括負(fù)荷開關(guān)。所述開關(guān)設(shè)備可以包括供電控制開關(guān)。所述開關(guān)設(shè)備可以包括輔助控制開關(guān)。
[0020]所述開關(guān)設(shè)備可以包括單極開關(guān)。
[0021]所述開關(guān)設(shè)備可以包括用于從電壓源（例如從電力干線）連通和/或斷開電源負(fù)荷的開關(guān)設(shè)備。所述開關(guān)設(shè)備可以包括大電流開關(guān)設(shè)備。
[0022]所述開關(guān)設(shè)備可以包括電流等級和/或設(shè)置承載的額定負(fù)荷為大約10至400Amps的范圍；或者大約60Amps至大約200Amps ;或者大約20Amps至大約120Amps ;或者大約50Amps至大約150Amps ;或者大約80Amps至大約120Amps。所述開關(guān)設(shè)備可以適用于超過大約200Amps的電流。所述電流等級對應(yīng)額定負(fù)荷。
[0023]所述開關(guān)設(shè)備可以設(shè)定為和/或適用于千安培的負(fù)荷；例如，6000Amps或者更多。所述開關(guān)設(shè)備可以設(shè)置為承載短路負(fù)荷，例如，承載三十倍的額定負(fù)荷。
[0024]所述開關(guān)設(shè)備可以包括家庭或者住宅用電開關(guān)設(shè)備。所述開關(guān)設(shè)備可以包括工業(yè)用電開關(guān)設(shè)備。所述開關(guān)設(shè)備可以包括交流開關(guān)設(shè)備。所述開關(guān)設(shè)備可以包括直流開關(guān)設(shè)備，例如，用于低電壓電源（例如，用于車輛用蓄電池）。
[0025]所述開關(guān)設(shè)備可以包括周期開關(guān)設(shè)備。例如，所述開關(guān)設(shè)備可以分別地設(shè)定為和/或可適應(yīng)于至少5000、至少10000、至少15000的操作周期，例如，電力操作周期。
[0026]所述較薄部分包括小于或者等于所述較厚部分的厚度（例如公稱厚度)的大約一半的厚度（例如公稱厚度）。所述較薄部分可以包括小于或者等于所述較厚部分的厚度的大約40%的厚度。所述較薄部分可以包括小于或者等于所述較厚部分的厚度的大約30%的厚度。所述較薄部分可以包括小于或者等于所述較厚部分的厚度的大約20%的厚度。所述較薄部分可以包括小于或者等于所述較厚部分的厚度的大約10%的厚度。所述較薄部分可以包括小于或者等于所述較厚部分的厚度的大約5%的厚度。
[0027]所述接觸器組件可以包括位于所述較厚部分和所述較薄部分之間的傳輸部分。
[0028]所述傳輸部分可以設(shè)置為所述較厚部分和所述較薄部分之間提供順暢的傳輸。所述傳輸部分可以設(shè)置為所述較厚部分和所述較薄部分之間提供順暢的電力負(fù)荷的傳輸。所述傳輸部分可以設(shè)置為所述較厚部分和所述較薄部分之間提供順暢的機(jī)械負(fù)荷的傳輸。所述傳輸部分可以設(shè)置為所述較厚部分和所述較薄部分之間提供順暢的熱負(fù)荷的傳輸。
[0029]所述傳輸部分和/或所述較厚部分和/或所述較薄部分基本上是同質(zhì)的。例如，所述傳輸部分和/或所述較厚部分和/或所述較薄部分可以包括相似或者相同的性能。所述相似或者相同的性能能夠包括一種材料和/或機(jī)械性能和/或電學(xué)性能和/或熱性能。
[0030]另外地或者替代地，所述傳輸部分和/或所述較厚部分和/或所述較薄部分在至少一種性能上可基本上不相似。例如，所述傳輸部分和/或所述較厚部分和/或所述較薄部分可以包括與至少一個(gè)其他部分不同的性能。不同性能能夠包括一種材料和/或和/或機(jī)械性能和/或電學(xué)性能和/或熱性能。
[0031]所述接觸器組件可以包括雙金屬接觸器組件。例如，所述較厚部分可以包括第一金屬，且所述較薄部分可以包括第二金屬。
[0032]所述傳輸部分和/或所述較厚部分和/或所述較薄部分可以包括銅。所述傳輸部分和/或所述較厚部分和/或所述較薄部分可以包括銅合金。所述較厚部分可以包括第一銅材料且所述較薄部分可以包括第二銅材料。所述第一銅材料可以設(shè)置為具有理想的散熱性和/或?qū)щ娦?。所述第二銅材料可以設(shè)置以提供好的彈性，例如，在負(fù)荷情況下（例如，周期或者動態(tài)的彎曲）的增強(qiáng)的彈性和/或耐用性。所述第一銅材料基本上可以包括銅。所述第二銅材料可以包括銅合金，例如，銅/鋯合金或者類似物質(zhì)。
[0033]所述較厚部分和所述較薄部分可以在所述傳輸部分軸向?qū)R，因此所述較薄部分是所述較厚部分的軸向延伸。
[0034]所述傳輸部分可以包括斜面（chamfer)、半徑（radius)、肋（rib)等。所述傳輸部分可以設(shè)置為防止較薄部分從較厚部分剝離。所述接觸器組件可以設(shè)置為基本上張緊和/或壓縮地加載所述傳輸部分。
[0035]所述傳輸部分可以通過恪合形成。所述傳輸部分由電子束（electron beam)焊接形成，例如，連續(xù)的電子束焊接。所述傳輸部分可以包括熔融部分。
[0036]所述較厚部分和所述較薄部分可以由電子束焊接結(jié)合。
[0037]所述接觸器組件可以包括雙金屬片。所述較薄部分和/或所述較厚部分可以包括雙金屬片。所述較薄部分可以與所述較厚部分重疊，從而形成搭接接頭（lap connection)。
[0038]所述傳輸部分可以包括搭接接頭，例如，搭接恪合（lap fusion) ο
[0039]所述傳輸部分可以包括對接接頭（butt connection)，例如，對接恪合（buttfusion)ο
[0040]所述接觸器組件設(shè)置為以增加的速率散熱。
[0041 ] 所述接觸器組件可以包括增加的表面積。所述接觸器組件可以包括在至少一側(cè)或者面上的表面積，該表面積基本上大于所述側(cè)或者面的區(qū)域（footprint)和/或平面投影。
[0042]在至少一側(cè)或者面上的表面積可以為基本上不連續(xù)的。在至少一側(cè)上的表面積可以設(shè)置為相對于等同的連續(xù)的或者平坦的表面基本上能夠散更多的熱。所述接觸器組件(contactor member)在至少一個(gè)部分可以包括不均勾和/或不同質(zhì)和/或不對稱和/或和非均質(zhì)的橫截面。
[0043]所述接觸器組件可以包括一個(gè)或多個(gè)突塊和/或一個(gè)或多個(gè)凹槽，例如，在至少一側(cè)或者面上。所述接觸器組件可以包括多個(gè)突塊和/或凹槽。
[0044]所述凹槽可以包括凹陷（indentation);和/或淺凹（dimple)和/或洼部(depression)和/或狹槽（slot) /或孔或者縫隙。所述凹槽可以包括盲槽。所述凹槽可以包括通孔。
[0045]所述凹槽可以包括連續(xù)凹槽。例如，所述凹槽可以包括連續(xù)狹槽，例如，彎曲或者迷宮式的狹槽。
[0046]所述接觸器組件基本上是平坦的。
[0047]所述突塊可以包括凸面。
[0048]所述接觸器組件可以為凸面的。
[0049]所述突塊可以包括凹面。
[0050]所述接觸器組件可以為凹面的。
[0051 ] 所述接觸器組件可以為彎曲的。
[0052]所述接觸器組件可以包括可變的厚度。所述接觸器組件的橫截面(例如平行和/或垂直于所述接觸器組件的縱向軸線)可以包括可變的厚度。
[0053]所述接觸器組件可以包括統(tǒng)一的厚度。例如，在所述接觸器組件的第一側(cè)或者面上的凹槽可以與在所述接觸器組件的對應(yīng)(例如，相反)的第二側(cè)或者面上的突塊對應(yīng)；和/或，反之亦然。
[0054]所述凹槽和/或突塊可以縱向和/或橫向分布，例如，沿著和/或垂直于所述接觸器組件的縱向軸線分布。
[0055]所述接觸器組件可以包括鉸鏈。
[0056]所述鉸鏈可以包括U形彎曲(U-bend)或者U字形彎部(U-shaped bend)。
[0057]所述接觸器組件可以包括U字形彎部或者U形彎曲。
[0058]所述鉸鏈可以包括限定的半徑，例如，彎曲半徑，所述半徑在鉸鏈的任一側(cè)提供所述接觸器組件的部分的預(yù)定間隔，例如，鄰近所述鉸鏈的一側(cè)。所述半徑可以提供最小的間隔。所述半徑可以提供最大的間隔。
[0059]所述鉸鏈可以限定樞轉(zhuǎn)軸線。所述鉸鏈可以限定虛擬的樞轉(zhuǎn)軸線。
[0060]所述鉸鏈可以包括剛度減小的部分。所述鉸鏈設(shè)置為減小所需的開啟力。
[0061 ] 所述鉸鏈可以包括彈性增加的部分。所述鉸鏈可以包括相對于所述接觸器組件的所述較厚部分和/或所述較薄部分具有減小的橫截面積的部分?；蛘?，所述鉸鏈可以包括相對于所述接觸器組件的所述較厚部分和/或所述較薄部分具有基本相似的橫截面積的部分。
[0062]增加的彈性可以允許所述活動葉