專利名稱：具有可動(dòng)電極和斷開裝置解鎖系統(tǒng)的電涌保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有電涌限制器和斷開裝置的電涌保護(hù)裝置，該電涌限 制器具有可隨著電壓變化的非線性元件，該斷開裝置具有與電涌限制器電性 串聯(lián)布置的電觸頭。該斷開裝置包括打開電觸頭的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。該保護(hù)裝置還 包括第一和第二連接墊。
背景技術(shù)：
公知的電涌保護(hù)裝置包括具有可隨著電壓變化的非線性元件的電涌限 制器和具有由致動(dòng)機(jī)構(gòu)致動(dòng)的觸頭的斷開裝置。該電涌限制器和斷開裝置串 聯(lián)連接。
如文件EP0441722B1所述，具有觸頭的斷開裝置可位于斷開位置和連 接位置，這些位置分別對(duì)應(yīng)于觸頭的開啟位置和閉合位置。斷開電路與致動(dòng) 機(jī)構(gòu)協(xié)同操作從而將斷開裝置的觸頭移動(dòng)至開啟位置，尤其是當(dāng)所述非線性 元件使用壽命到期時(shí)電涌限制器被破壞的情況。
如文件EP1607995所述，尤其包括可變電阻器的電涌限制器連接至熱熔 絲，從而在出現(xiàn)操作故障之后可變電阻器過熱時(shí)使電路斷開?？勺冸娮杵鞯?過熱可由 一次或多次的電擊之后的泄漏電流造成。
通過包括諸如傳送軸或連接桿的若干機(jī)械裝置的動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)使得熱 炫絲的熔化與通過致動(dòng)機(jī)構(gòu)打開觸頭的操作同步。使用這種動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)會(huì) 造成保護(hù)裝置的制造復(fù)雜化的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是改善現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種簡化結(jié)構(gòu)的電涌 保護(hù)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電涌保護(hù)裝置包括借助至少一個(gè)熔斷片電性連接至連接 墊其中之一的電涌限制器；在所述至少一個(gè)熔斷片熔化的情況下，施加使電涌限制器移動(dòng)的移位力的驅(qū)動(dòng)裝置；所述限制器的移動(dòng)直接作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu) 上從而移動(dòng)第三可動(dòng)弧形切換電極并且使得觸頭連續(xù)打開。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述電涌限制器通過在所述限制器過熱的情況下熔化 的第一熔斷片電性連接至第二連接墊。
優(yōu)選地，所述第一熔斷片是低溫焊點(diǎn)。
在一項(xiàng)具體實(shí)施例中，所述斷開裝置包括-與第一連接墊電性連接的 第一連接電極，與第二連接墊電性連接的第二連接電極，與第二連接墊電性 連接的第三可動(dòng)弧形切換電極。當(dāng)能量高于斷路閾值能的電流流過該保護(hù)裝 置時(shí)，致動(dòng)機(jī)構(gòu)使第三可動(dòng)弧形切換電極移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)電觸頭的連續(xù)開啟。該 電涌限制器串聯(lián)連接在第三可動(dòng)弧形切換電極與第二連接墊之間，當(dāng)電弧在 第 一連接電極與第二連接電極之間切換時(shí)該電涌限制器從該電路斷開。
優(yōu)選地，當(dāng)能量低于斷路閾值能的短路交流電流過后者時(shí)，該電涌限制 器通過第二熔斷片電性連接至第二連接墊，當(dāng)電弧在第一連接電極與第二連 接電極之間切換時(shí)，所述限制器和所述第二熔斷片同時(shí)從該電路斷開。
在一項(xiàng)具體實(shí)施例中，當(dāng)電觸頭閉合時(shí)，所述第三可動(dòng)弧形切換電極通 過形成火花隙的絕緣部分連接至第 一連接電極。
在一項(xiàng)具體實(shí)施例中，當(dāng)所述電觸頭閉合時(shí)，所述第三可動(dòng)弧形切換電 極與第 一連接電極接觸。
優(yōu)選地，電涌限制器包括可變電阻器。
優(yōu)選地，該電涌限制器包括與火花隙串聯(lián)連接的可變電阻器。 有利地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括彈簧。
在一項(xiàng)具體實(shí)施例中，高能斷路器串聯(lián)連接在第一連接電極與第一連接 墊之間，所述高能斷路器作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)上從而使得電觸頭連續(xù)開啟。
優(yōu)選地，當(dāng)能量高于斷路闞值能的電流流過致動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，高能斷路器經(jīng) 校正作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
有利地，高能斷路器包括電磁斷路裝置。
有利地，高能斷路器包括熔斷元件。


其他優(yōu)勢(shì)和特征將通過下述對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的說明而變得清楚明 了，下述實(shí)施例僅^f叉是非限制性的實(shí)例，其中附圖如下圖1和2示出根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的保護(hù)裝置的分解透視圖； 圖3示出當(dāng)保護(hù)裝置處于使用位置時(shí)通過該保護(hù)裝置的電流的路徑； 圖4示出用作根據(jù)圖1至3的保護(hù)裝置的電涌限制器的可變電阻器的詳 細(xì)透視圖5至7示出才艮據(jù)圖1至3的保護(hù)裝置處于不同的操作狀態(tài)； 圖8示出根據(jù)圖5的可變電阻器的詳細(xì)視圖； 圖9示出根據(jù)圖6的可變電阻器的詳細(xì)視圖10示出根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的保護(hù)裝置的備選實(shí)施例的示意圖； 圖11和12示出根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的保護(hù)裝置的示意圖，分別處于 使用位置和切換位置；
圖13和14示出根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的保護(hù)裝置的備選實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
電涌保護(hù)裝置1包括具有可隨著電壓變化的非線性元件的電涌限制器2 和具有電觸頭4、6的斷開裝置3。電涌限制器2和斷開裝置3電性串聯(lián)連接。
電涌限制器2優(yōu)選地包括可變電阻器21 。在本發(fā)明如圖13和14所示的 特定實(shí)施例中，火花隙22也可與可變電阻器21串聯(lián)"&置。
斷開裝置3包括與第一連接墊41電性連接的第一連接電極40和與第二 連接墊51電性連接的第二連接電極50。
如果保護(hù)裝置1連接在相位與中間位置之間，那么連接墊41、 51設(shè)計(jì) 成分別連接至相位和中間位置或者相反。
如果保護(hù)裝置1連接在相位與地線之間，那么連接墊41、 51設(shè)計(jì)成分 別連接至相位和地線或者相反。
根據(jù)本發(fā)明圖l至9所示的優(yōu)選實(shí)施例，電涌限制器2與斷開裝置3通 過至少一個(gè)熔斷片8、 9電性串聯(lián)。驅(qū)動(dòng)裝置IO將移位力Fd連續(xù)施加在電 涌限制器2上。如果熔斷片的至少一個(gè)損壞，那么電涌限制器2由于移位力 Fd的作用進(jìn)行移動(dòng)。所述限制器的移動(dòng)直接作用在斷開裝置3的致動(dòng)機(jī)構(gòu)7 上，從而使得觸頭4、 6連續(xù)打開。
如圖l和2所示，驅(qū)動(dòng)裝置IO優(yōu)選地包括彈簧。該彈簧為盤簧，被壓 縮并且在可變電阻器21上直接施加移位力Fd。才艮據(jù)一項(xiàng)實(shí)施例，可變電阻 器21借助兩個(gè)連接端子22、 24與斷開裝置3串聯(lián)連接。第一連接端子22通過柔性金屬編織管23連接至斷開裝置3，第二連接 端子24通過集成所述至少一個(gè)熔斷片8、 9的剛性銷25連接至第二連接墊 51。如圖4和9所示，剛性銷25將可變電阻器21保持在第一位置。電觸頭 4、 6然后處于閉合位置。當(dāng)熔斷片的至少一個(gè)熔化時(shí)，剛性銷25在移位力 Fd的作用下斷開并且釋;^文可變電阻器21的移動(dòng)。如圖6所示，可變電阻器 21移動(dòng)從而直接作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)7上。實(shí)際上，如圖6和7所示，可變電阻 器21與致動(dòng)機(jī)構(gòu)7的斷路桿71接觸，該桿解鎖從而將觸頭4、 6放置在連 續(xù)開啟的位置。對(duì)具有觸頭的斷開裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，從而一方面使得10/350或8/20類型 的閃電波電流流過而不用致動(dòng)該致動(dòng)機(jī)構(gòu)7，另 一方面致動(dòng)該致動(dòng)機(jī)構(gòu)7并 且使得觸頭4、 6連續(xù)打開從而使交流電流短路。對(duì)公知的保護(hù)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)實(shí)際上是使得斷開裝置3的致動(dòng)機(jī)構(gòu)7在存 在10/350或8/20類型的閃電波電流的情況下保持閂鎖。通常，不希望每次 閃電波電流流過觸頭時(shí)斷開裝置3的致動(dòng)機(jī)構(gòu)7解鎖并且使觸頭4、 6連續(xù) 開啟。斷路閾值直接取決于10/350或8/20類型的閃電波電流，在存在該閃電 波電流的情況下，斷開裝置3的觸頭4、 6的開啟是不希望的。 短路交流電的電能大于斷路閾值能可使得斷開裝置觸頭開啟。 對(duì)于能量低于斷路閾值能的10/350或8/20類型的閃電波電流，保護(hù)裝 置是有效的并且使得閃電波電流在其能量不會(huì)造成物質(zhì)損害的情況下進(jìn)行 流動(dòng)。而且，能量低于"斷路閾值能量"的10/350或8/20閃電波電流不會(huì) 使斷開裝置的致動(dòng)機(jī)構(gòu)解鎖從而打開這些觸頭。在保護(hù)裝置的操作期間，觸頭的這些排斥(打開)之后所述觸頭可自動(dòng)重新 關(guān)閉。那么觸頭的"連續(xù)打開"就意味著通過致動(dòng)機(jī)構(gòu)打開。觸頭的重新關(guān) 閉^f義可通過用戶的專門的外部^t喿作來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)圖5至7所示的第二優(yōu)選地實(shí)施例，斷開裝置3還包括電性連接至 第二連接墊51的第三可動(dòng)弧形切換電極60。根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)能量高于斷 路閾值能的電流流過保護(hù)裝置1時(shí)，致動(dòng)機(jī)構(gòu)7移動(dòng)第三可動(dòng)弧形切換電極 60以連續(xù)打開電觸頭4、 6。當(dāng)電觸頭4、 6關(guān)閉時(shí)，第三可動(dòng)弧形切換電極60與第一連接電極40 接觸。電涌限制器2然后在第三可動(dòng)弧形切換電極60與第二連接墊51之間串 聯(lián)連接。根據(jù)圖10至12所示的實(shí)施例，第三電極的移動(dòng)使得觸頭4、 6連 續(xù)打開。第三可動(dòng)弧形切換電極60從使用位置移動(dòng)至所謂的切換位置。當(dāng)10/350或8/20類型的閃電波電流流過保護(hù)裝置時(shí)，電弧100在第一 連接電極40與第二連接電極50之間快速切換。電涌限制器從電路斷開并且 閃電波不會(huì)流過。保護(hù)裝置包括電弧隔板101。第一連接電極40和第二連接電極50布置 成面對(duì)電弧隔板101并且限定所述電弧隔板101打開的4侖廓。所述電弧隔板 101包括設(shè)計(jì)成冷卻電弧100以及消除該電弧的去離子翼片102。根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施例，電涌限制器2可通過兩個(gè)熔斷片8、 9電性 連接至第二連接墊51。第一熔斷片8在電涌限制器2尤其是可變電阻器21過熱的情況下熔化。 根據(jù)圖7至9所示的實(shí)施例，將可變電阻器連接至第二連接墊51的剛性銷 通過低溫焊點(diǎn)焊接至可變電阻器21的第二連接端子24。該焊點(diǎn)在可變電阻 器過熱時(shí)熔化。第二熔斷片9作為相應(yīng)于弱短路交流電的斷路器。當(dāng)能量大于斷路閾值 能的短路交流電流過后者時(shí)，該第二熔斷片實(shí)際上熔化。根據(jù)圖4和9所示 的實(shí)施例，剛性銷25將可變電阻器21連接至第二連接墊51，然后包括一交準(zhǔn) 為當(dāng)能量低于斷路閾值能的短路電流流過所述銷時(shí)熔化的部分。才艮據(jù)圖10至12所示的優(yōu)選地實(shí)施例，當(dāng)電弧100在第一連接電極40 與第二連接電極50之間切換時(shí)，電涌限制器2和第二熔斷片9從電路同時(shí) 斷開。如果將可變電阻器21放置在卡盒或者與可變電阻器21形成單一塊的可 動(dòng)殼體中，那么本發(fā)明上述實(shí)施例的操作保持不變。然后，將移位力Fd施 加至卡盒或者可動(dòng)殼體，而不直接施加至可變電阻器。而且，卡盒或可動(dòng)殼 體可直接作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)7的斷路桿71上。根據(jù)圖14所示的本發(fā)明的不同實(shí)施例的第一備選版本中，當(dāng)電觸頭4、 6閉合時(shí)，第三可動(dòng)弧形切換電極60通過絕緣部分連接至第一連接電極40。 該絕緣部分形成火花隙22,該火花隙的位置與電涌限制器2的可變電阻器21電性串聯(lián)。根據(jù)圖13所示的本發(fā)明的不同實(shí)施例的第二備選版本，將高能斷路器11串聯(lián)連接在第一連接電極40與第一連接墊41之間。所述高能斷路器作用 在致動(dòng)機(jī)構(gòu)7上從而使得電觸頭4、 6連續(xù)打開。當(dāng)能量大于斷路閾值能的 電流流過后者時(shí)，高能斷路器11經(jīng)校準(zhǔn)作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)7上。根據(jù)具體實(shí) 施例，高能斷路器11包括電磁斷路裝置或者熔斷元件。根據(jù)另一備選實(shí)施例，該斷開裝置包括重設(shè)裝置72。重設(shè)裝置72使得 第三電極能夠從所謂的切換位置移動(dòng)至所謂的使用位置。換句話說，在所述 觸頭的連續(xù)打開之后，觸頭4、 6的關(guān)閉可借助重設(shè)裝置72以機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種電涌保護(hù)裝置(1)，包括-具有可隨著電壓變化的非線性元件的電涌限制器(2)，-具有布置成與電涌限制器(2)電性串聯(lián)的電觸頭(4、6)的斷開裝置(3)，并且包括用于開啟電觸頭(4、6)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)，-第一和第二連接墊(41、51)，其特征在于，所述電涌限制器(2)借助至少一個(gè)熔斷片(8、9)電性連接至連接墊(41、51)其中之一，在所述至少一個(gè)熔斷片熔化的情況下，驅(qū)動(dòng)裝置(10)施加使電涌限制器(2)移動(dòng)的移位力(Fd)，所述限制器的移動(dòng)直接作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)上，使得觸頭(4、6)連續(xù)打開。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電涌限制器(2)通 過在所述限制器過熱的情況下熔化的第一熔斷片(8)電性連接至第二連接 墊(51)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一熔斷片(8)是 低溫焊點(diǎn)。
4、 根據(jù)前述權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述斷 開裝置包括-與第一連接墊(41)電性連接的第一連接電極(40)， -與第二連接墊(51)電性連接的第二連接電極(50)， -與第二連接墊(51)電性連接的第三可動(dòng)弧形切換電極(60), 當(dāng)能量高于斷路閾值能的電流流過該保護(hù)裝置時(shí)，致動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)使第三可動(dòng)弧形切換電極(60)移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)電觸頭(4、 6)的連續(xù)開啟，以及 該電涌限制器(2)串聯(lián)連接在第三可動(dòng)弧形切換電極(60)與第二連接墊(51)之間，當(dāng)電弧(100 )在第一連接電極(40 )與第二連接電極(50 )之間切換時(shí)該電涌限制器(2)從該電路斷開。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，當(dāng)能量高于斷路閾值能 的短路交流電流過后者時(shí)，該電涌限制器(2)通過第二熔斷片(9)電性連 接至第二連接墊(51),當(dāng)電弧(100)在第一連接電極(40)與第二連接電 極(50)之間切換時(shí)，所述限制器和所述第二熔斷片同時(shí)從該電路斷開。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，當(dāng)電觸頭(4、 6)閉合時(shí)，所述第三可動(dòng)弧形切換電極(60)通過形成火花隙的絕緣部分連接 至第一連接電極(40)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述電觸頭(4、 6)閉合時(shí)，所述第三可動(dòng)弧形切換電極(60)與第一連接電極(40)接觸。
8、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，電涌限制器(2) 包括可變電阻器(21 )。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該電涌限制器(2)包括 與火花隙(22)串聯(lián)連接的可變電阻器(21)。
10、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置(10) 包括彈簧。
11、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，高能斷路器(ll) 串聯(lián)連接在第一連接電極(40)與第一連接墊(41)之間，所述高能斷路器 作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)上從而使得電觸頭(4、 6)連續(xù)開啟。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，當(dāng)能量高于斷路閾值 能的電流流過致動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，高能斷路器(11)經(jīng)校正作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)(7) 上。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于，高能斷路器(11 ) 包括電磁斷路裝置。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于，高能斷路器(11) 包括熔斷元件。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電涌保護(hù)裝置，包括具有可隨著電壓變化的非線性元件的電涌限制器，以及具有布置成與電涌限制器(2)電性串聯(lián)的電觸頭(4、6)的斷開裝置(3)，并且包括用于開啟電觸頭(4、6)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)。所述保護(hù)裝置包括第一和第二連接墊。該電涌限制器(2)借助至少一個(gè)熔斷片(8、9)電性連接至連接墊(41、51)其中之一。在所述至少一個(gè)熔斷片熔化的情況下，驅(qū)動(dòng)裝置(10)施加使電涌限制器(2)移動(dòng)的移位力(Fd)，所述限制器的移動(dòng)直接作用在致動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)上，使得觸頭(4、6)連續(xù)打開。
文檔編號(hào)H02H9/04GK101277013SQ20081000499
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日
發(fā)明者克里斯托弗·格魯梅爾, 埃里克·多米瓊 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司