CN101461017B - 电开关装置和装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设置在开关室中的电开关装置，包括至少一个由动触头和静触头构成的触头装置，其中，静触头构造在一个设置在一个接触轨(10)的端部(13)上的静触头承载件(18)上，并且在该静触头承载件(18)上还构造了一个触头支架承载件(20)和一个由铁磁材料制成的开关电弧引导装置(30)。本发明提出，静触头承载件(18)构造有一个接收口(17)并且该开关电弧引导装置(30)被构造为嵌入式元件，该嵌入式元件可力锁合地装配在静触头承载件(18)上。

Description

电开关装置和装配方法

技术领域

本发明涉及一种在一个多极低压断路器中的电开关装置。

背景技术

由文献US 5,589,672公开了一种具有一个静触头和一个动触头的电开关装置，在该开关装置中存在一个用于导出并且冷却开关电弧的导弧装置。导弧板大致在触头接触的平面中延伸。两个构成一个所谓的槽式电动机的导板平行地位于静触头旁边。触头材料由高导金属(通常由铜)制成。导弧装置由铁磁材料制成。由于材料不同，这个或者这些触头的部件或者导弧装置必须作为独立的结构制成并且在组装该导弧装置时彼此连接。根据US 5,589,672，导弧装置被从下面通过螺钉拧到静触头上。其他的可能性是点焊或者铆接。

上述现有技术中的缺点是，导弧装置在静触头上的装配是费时的。

发明内容

因此，本发明的目的是，提出一种具有开关电弧引导装置的开关装置和一种装配方法，其中特别是开关电弧引导装置能够以简单的方式装配。

根据本发明，所述目的通过以下技术方案来实现，即，本发明提出了一种设置在开关室中的电开关装置，包括至少一个由动触头和静触头构成的触头装置，其中，静触头与一个具有一端子面的接触轨连接，并且该静触头远离所述端子面地构造在一个静触头承载件上，并且在该静触头承载件上还构造了一个触头支架承载件和一个由铁磁材料制成的开关电弧引导装置，其特征在于，该开关电弧引导装置被夹紧地固定在该静触头承载件的所述触头支架承载件上。

该开关电弧引导装置被构造为嵌入式元件，该嵌入式元件在装配在触头支架承载件上的装配过程中可力锁合地装配在一个接收口中。

因此，该开关电弧引导装置可以无需焊接、铆接或者通过螺钉固定在静触头承载件的接触轨上。

该开关电弧引导装置包括一个长形伸展的基础元件，(在装配在静触头承载件上的状态中)在该基础元件的一个远离端子面的前部件上构造了至少一个导板，在该基础元件的一个靠近端子面的后部件上构造了一个导出角形件，并且在该基础元件的中部构造了一个装配窗。

在触头支架承载件上设置了一个接收舌，该接收舌从一个远离端子面地设置在静触头承载件上的横梁起向着所述端子面定向。然后在该开关电弧引导装置上构造了两个接触面，所述接触面构成一个装配窗的上边缘和下边缘，其中上接触面在装配过程中靠触在接收舌的上方并且下接触面在装配过程中靠触在接收舌的下方，其中这些大致彼此平行的接触面彼此间的间距小于接收舌的厚度。该开关电弧引导装置可以滑动地推到静触头承载件上的接收舌上，然后该开关电弧引导装置被夹紧地固定在所述触头支架承载件上。

下面定义基准面，为了清楚地表达几何结构上的细节，其他尺寸是相对于该基准面而言的。该基准面由上接触面与接收舌的表面接触的接触面构成。

此外，这样地定义高于和低于基准面的方向，即接触轨的和开关电弧引导装置的处于该开关装置的灭弧室中的元件被认为是高于基准面或者位于该基准面上方。本发明的另一优选构型在于，该开关电弧引导装置能够以三点式锁止固定在接触轨上。

为此，横梁的表面以一个横梁间距处于基准面的下方并且在至少一个导板上设置一个锁止突起，该锁止突起在开关电弧引导装置推到接收舌上的状态中以一个锁止突起间距位于基准面的下方，其中该锁止突起间距大于所述横梁间距，使得所述至少一个锁止突起位于基准面的下方。所述横梁的表面和接收舌的表面应大致平行。

在所述开关电弧引导装置的前部件上设置至少一个锁止突起，该锁止突起在开关电弧引导装置推到接收舌的位置中以一个锁止突起间距位于基准面的下方，其中，该锁止突起间距大于所述横梁间距。在推到接收舌上之后，所述至少一个锁止突起靠触在所述横梁的向着接收口定向的边缘的下方。被推上的开关电弧引导装置在进行弹性变形的情况下可升高到横梁边缘之上并且在施加一个与基准面平行的力矢量的情况下可将开关电弧引导装置前移到横梁边缘之上。所述至少一个锁止突起靠触在该横梁上。

出于对称的原因可以设置两个锁止突起，其中，每一个都在前边缘(向着横梁的方向观察)上设置在导板上。

优选所述触头装置也可以构造在一个双断开关上。即，在此涉及这样一种实施形式，其中，本发明的装置在一个开关极上双重设置。

本发明还提出了一种用于装配如上所述的电开关装置的开关电弧引导装置的方法，包括下列装配步骤：

将该开关电弧引导装置推套到接收舌上，

从所述基准面的下方施加一个力，用于使该开关电弧引导装置的前部件弹性变形，借助于该力使所述前部件向着基准面运动，使得所述至少一个锁止突起至少升高到所述横梁的表面的平面中，并且

施加一个处于所述基准面的平面中的、向着所述横梁方向施加的力，使得所述至少一个锁止突起靠触在所述横梁的表面上。

在装配本发明的开关电弧引导装置时，将该开关电弧引导装置推到接收舌上。装配窗在接收舌上的精确设置已足够应付长时间的固定。在此，在接收舌上实现了两点式夹紧。该实施形式对于多种应用场合都是足够的。但是为了对开关触头提出更高要求，值得推荐的是，使用本发明的优选构型，其中最终实现开关电弧引导装置的三点式夹紧。

然后，施加两个另外的装配步骤。

第二装配步骤：从基准面的下方施加一个力，用于使开关电弧引导装置的前部件弹性变形，借助于该力使前部件向着基准面运动，使得所述至少一个锁止突起至少升高到所述横梁表面的平面中。

第三装配步骤：施加一个处于基准面平面中的、向着横梁的力，使得所述至少一个锁止突起被推到横梁的表面上并且靠触在那里。

附图说明

从下面借助于附图进行说明的实施例中得出本发明的其他细节和优点。其中：

图1：是接触轨的立体图，

图2A：是开关电弧引导装置的立体图，

图2B：是开关电弧引导装置的剖视图，

图3和4：是开关电弧引导装置在接触轨上的装配步骤M1-M7，

图5：是具有装配上的开关电弧引导装置的接触轨的立体图，

图6：是具有开关电弧引导装置的接触轨在一个开关室中的安装状况。

具体实施方式

如图1和2所示，静触头设置在一个优选铜制的接触轨10的端部13上，其中，静触头承载件具有一个接收口17。该接收口17通过一个与接触轨的端子面相反对置的横臂14封闭。如图所示，该端子面11被构造为具有一个固定孔的固定片。

在接收口17的两侧设有两个侧臂12，由此得到一个从接触轨的端子面向着触头支架22的、分流的电流电路。触头支架22设置在一个触头舌20上，该触头舌在所述横臂14上向内伸入到前述的接收口17中。分流到侧臂中的电流在触头舌20中又合一。接触轨大致Z形弯曲，使得端子面11和包括触头舌20在内的静触头承载件18大致平行。

侧臂12、横臂14和触头舌20的尺寸适配于开关装置中所要求的载流能力。但是，本发明的装置与当前的或者所要求的几何尺寸无关。如图所示，两个侧臂、所述横臂和触头舌的宽度大致相同(并且导体横截面大致相同)。

接收口17的宽度大于触头舌20的宽度，因为如还将要详细描述的那样，导弧装置的导板33也穿过该接收口。因此，该接收口的宽度的尺寸被这样确定，使得对于所述导板的双倍材料厚度(除基础元件32的宽度外)还存在空间。

触头舌20从触头承载件18、两个侧臂和所述横梁14所在的平面(向着端子面的方向)向上弯出。因此接触轨的端子面11、所述横梁14和触头舌20处于三个大致平行的平面中，其中触头舌20位于端子面11的平面和横梁14的表面之间。在静触头在开关室中的(以后的)安装位置中，触头舌20(与设置在该触头舌上的导弧装置一起)位于开关装置的灭弧室中。下面，所述零件的向着灭弧室定向的位置被称为上部位置或者称为“上部”。

触头支架承载件20上的接收舌24(从静触头承载件的横梁14起)向着所述端子面定向。触头舌20向着接触轨的端子面的方向的反向弯曲对于通过电流是有意义的，即在静触头(触头之架22)和未示出的动触头之间的触头接触的位置上形成一个电动力学的断开力，该断开力起因于所述侧臂12和触头舌20中的电流的反向流动。在故障电流增高的情况下产生一个用于支持触头断开的力。动触头以未示出的普通方式与一个锁定装置联接。

随着触头的断开产生开关电弧，该开关电弧必须被尽可能短时间地由开关支架22(在导出角形件40上)导出并且被灭弧。为此，使用了导弧装置30，该导弧装置由铁磁材料构成。导弧装置30促使触头区域中的磁通量增强，因为磁力线通过该导弧装置被集束。这导致动触头的由于过高的故障电流引起的、由静触头与动触头之间的电动力学的斥力致使的断开的摆动运动的加速。

图2A中所示的导弧装置30由一种钢制的平板构成。其特殊的形状通过冲压和弯曲产生。

导弧装置30的基础元件是一个长形伸展的基体32，其包括一个承载所述导板33的前部件和一个包括导出角形件40的后部件。在前部件上，两个导板33(大致呈直角)弯曲地设置在侧面。该导弧装置30的宽度稍小于接收口17的宽度。

在导弧装置中，相对于纵轴线对称地构造了一个开口或者一个装配窗，在装配过程中，接收舌24进入到该装配窗中。该装配窗的上边缘和下边缘构成两个(下面将详细观察到的)接触面35、36。窗高度相应于这些接触面35、36的间距，这些接触面大致彼此平行，其中，上部的窗边缘被构造为材料片38。

在装配过程中，上接触面35靠触在接收舌24的表面25上。第二接触面36在装配过程中靠触在接触舌24的下方。因此，下面将上接触面35与接收舌24的表面25接触的接触面定义为基准面BZ(参见图2B)。为了清楚地表达几何结构上的细节，其它的尺寸是相对于该基准面BZ而言的。所述基体32的基本上由一个导出角形件40构成的后部件相对于该基准面BZ(并且从而相对于上窗边缘的材料片38)以一个角度W弯折，该角度可以在25°-30°的范围内。

开关电弧引导装置30的前部件如已经提及的那样承载两个导板33，这些导板相对于所述基准面BZ基本上直角地(同样是向上)延伸。前部件上的导板的基线(倒棱)大致在由导出角形件构成的线的延续部上处于该基准面BZ的下方。在导板33的前边缘上(向着所述横梁的方向观察)各具有一个锁止突起34。如图2B所示，这些锁止突起34同样设置在基准面BZ的下方。

如图所示，导弧装置具有三个主要元件：第一主要元件是电弧导出角形件40、第二主要元件是装配窗并且第三主要元件是两个U形设置的导板33。这些导板33侧向地构成触头室的边界。导出角形件40在装配状态中表现为触头舌20的延长部，其目的是，使燃烧的开关电弧的脚(Fuβ)从触头支架22导出并且使该脚向着一个设置在灭弧室中的灭弧板垛的方向转向。

装配窗处于所述基体的纵向延伸的大致中心处，在那里所述基体也稍稍弯曲或者弯折。

如在下面从图3和4中所示的装配步骤M1-M7看出的那样，导弧装置的装配窗以从接触轨的端子面向着该接触轨10的横梁14的运动方向被滑动地推套到接收舌24上。

为了力锁合地固定，接触面35、36的间距(窗高度)被选择得小于接收舌24的厚度。这些接触面构成一个舌的颚，它们在装配时(弹性屈服地)展宽。通过相应的弹性变形得以在接收舌上实现两点式夹紧。

在导弧装置30在触头支架承载件20上的推套位置中，具有构造在导板33上的锁止突起34的前部件“沉入”到接收口17中。当从下方施加一个压力FV时，该前部件相对于夹紧在触头支架承载件20的接收舌24上的后部件弹性变形，由此，锁止突起34这样程度地升高，使得它们靠触在所述横臂14的向着接收口定向的边缘16上。

对于开关电弧引导装置的装配参见图3和4。这些图以各个装配步骤M1-M7示出了开关电弧引导装置在接触轨上的装配步骤。分图M1-M7分别是该装置的纵剖面图。

在第一装配步骤M1中将开关电弧引导装置从上方插入到所述接收口中。

在另外的步骤M2-M5中将开关电弧引导装置推套到接收舌上。在该接收舌上实现了两点式夹紧。

在另外的装配步骤M6中，从基准面BZ的下方施加一个力FV，用于使该开关电弧引导装置的前部件弹性变形，借助于该力使该前部件向着基准面BZ运动，使得所述至少一个(或者两个)锁止突起至少升高到所述横梁14的表面15的平面中。

在最后的装配步骤中施加一个处于基准面BZ的平面中的、向着横梁14的力FM，从而使所述至少一个锁止突起推到所述横梁14的表面15上并且靠触在那里。此后得以实现开关电弧引导装置的三点式锁止。

在图5中示出具有装配好的开关电弧引导装置的接触轨的立体图。

图6中示出在将具有开关电弧引导装置的接触轨装配在一个开关室中的情况。开关电弧引导装置有间距地位于该开关室前面，该开关电弧引导装置将被推到该开关室中，使得该开关电弧引导装置完全封闭入口。在该开关室中设有一个通常的、用于这种开关装置的灭弧板垛。

可以看出，所述导板进入到该开关室中。优选这些导板可以稍稍叉开，使得在推入到开关室中时产生一个锁止。为此，这两个在开关电弧引导装置的前部件上的导板33稍稍比直角更宽地弯折。为了支持所述锁止，可以在一个或者两个导板上设置一个锁止突起或者类似物，由此，所述锁止可以力锁合地进行。

参考标号表

10接触轨

11端子面(接板)

12侧臂

13接触轨的触头承载件端部

14横梁

15横梁的顶面

16横梁的边缘

17接收口

18触头承载件

20触头支架承载件

22触头支架

24接收舌

25接收舌的顶面

26接收舌的底面

30开关电弧引导装置

32基体或者底部

33导板

34锁止突起

35上接触面

36下接触面

38材料片

40导出角形件

60包括灭弧装置的开关室

BZ基准平面

L1；L2接触面的长度

D1接触面的间距

D2锁止突起的下边缘相对于基准面的间距

D接收舌的厚度

H横梁顶面相对于接收舌顶面的间距

W角度(W＝25-30°)

Claims (8)

1.一种设置在开关室中的电开关装置，

包括至少一个由动触头和静触头构成的触头装置，

其中，静触头与一个具有一端子面(11)的接触轨(10)连接，并且该静触头远离所述端子面地构造在一个静触头承载件(18)上，

并且在该静触头承载件(18)上还构造了一个触头支架承载件(20)和一个由铁磁材料制成的开关电弧引导装置(30)，

其特征在于，

该开关电弧引导装置(30)被夹紧地固定在该静触头承载件(18)的所述触头支架承载件(20)上。

2.如权利要求1所述的电开关装置，其特征在于：该开关电弧引导装置(30)包括一个长形伸展的基础元件(32)，在该基础元件的一个远离端子面的前部件上构造了至少一个导板(33)，在该基础元件的靠近端子面的后部件上构造了一个导出角形件(40)和一个装配窗(35，36)。

3.如权利要求1或2所述的电开关装置，

其特征在于：

在所述触头支架承载件(20)上设置了一个接收舌(24)，该接收舌从一个远离所述端子面地设置在静触头承载件(18)上的横梁(14)起向着所述端子面(11)的方向定向，

并且所述装配窗的上边缘和下边缘分别被构造为一个接触面(35，36)，其中上接触面(35)在接收舌(24)的上方靠触在该接收舌上并且下接触面(36)在接收舌(24)的下方靠触在该接收舌上，并且这些接触面(35，36)彼此间的间距小于接收舌(24)的厚度。

4.如权利要求3所述的电开关装置，其特征在于：所述横梁(14)的表面(15)从一个由接收舌(24)的表面(25)的与所述上接触面(35)接触的接触面确定的基准面起以一个横梁间距位于该基准面下方，

并且在至少一个导板(33)上设置了一个锁止突起(34)，该锁止突起以一个锁止突起间距位于基准面的下方，其中，该锁止突起间距大于所述横梁间距，使得该至少一个锁止突起(34)位于所述基准面的下方。

5.如权利要求4所述的电开关装置，其特征在于：在每个导板(33)上设置一个锁止突起(34)。

6.如权利要求1或2所述的电开关装置，其特征在于：在所述开关室(60)中设置一个灭弧板垛。

7.如权利要求1或2所述的电开关装置，其特征在于：所述触头装置构造在一个双断开关装置中。

8.一种用于装配如上述权利要求1-7中任一项所述的电开关装置的开关电弧引导装置(30)的方法，包括下列装配步骤：

将该开关电弧引导装置(30)推套到接收舌(24)上，

从所述基准面的下方施加一个力，用于使该开关电弧引导装置(30)的前部件弹性变形，借助于该力使所述前部件向着基准面运动，使得所述至少一个锁止突起(24)至少升高到所述横梁(14)的表面(15)的平面中，并且

施加一个处于所述基准面的平面中的、向着所述横梁(14)方向施加的力，使得所述至少一个锁止突起(24)靠触在所述横梁(14)的表面(15)上。

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