CN101960548A - 包括用于防止电弧的防护装置的模块化电气设备 - Google Patents
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Abstract
一种适于安装在电气面板内的模块化电气设备(10)，包括：主壳体(12)；至少一个电连接端子(30)，该电连接端子(30)适于接收导电线缆(32)，从而将电气设备(10)连接于所述导电线缆；防护装置(36，38)，该防护装置(36，38)用于防止可能与所述电连接端子(30)相关联的电弧；以及机械耦联装置，该机械耦联装置用于将防护装置(36，38)耦联至所述主壳体(12)。具体地，机械耦联装置允许将防护装置(36，38)以可移动的方式被限制于所述主壳体(12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气设备，并且更具体地，涉及根据权利要求1的前序部分所述的模块化电气设备。
本发明通常涉及例如电路断路器的模块化电气设备技术领域，该模块化电气设备适于安装在用于电气安装装置的电气面板或配电装置和防护面板中。
背景技术
众所周知，在民用和工业应用中，电气分配安装以上述类型的电气设备和面板为基础。
通常，这些电气设备包括至少一个电连接输入端子或输入夹，该至少一个电连接输入端子或输入夹适于与导电输入线缆相互作用，用于将所述电气设备连接于供电线路。通常，上述电气设备还包括至少一个电连接输出端子或输出夹，该至少一个电连接输出端子或输出夹适于与导电输出线缆相互作用，用于将电气设备连接于负载电路。
根据防护原则制造上述类型的电气设备，该原则尤其是在同一电气设备的相邻端子之间和/或在安装于电气面板中的相邻电气设备的端子之间施用最小的距离，对于输入端子和输出端子都是如此。
为了避免相邻的导电线缆和/或电连接端子之间形成电弧或放电，强制施行这些约束。
上述电弧可以例如由将电气设备与线缆连接在一起而引起，其中，线缆的电导线在接线端子附近沿着一定的长度暴露。这可以是例如，在绝缘护套被过度去除的导电线缆中，或当护套由于上述导电线缆的被拉长和被反复地过度加热而收缩时。
如果形成线缆的线束的单个导电电线延伸超过线束而危险地接近相邻的电连接端子和/或电缆，那么即使电气设备正确连接，相邻的电导线之间还是会放电。
为了避免上述缺点，传统的解决方法是将绝缘材质的防护隔板应用到电气设备上。这些防护隔板特别用于通过使用对应的槽或固定装置而被固定在上述电气设备的外部部分上，为此在上述设备的外壳上设置所述对应的槽或固定装置，或者所述对应的槽或固定装置已经存在于上述装置的壳体上。
上述类型的防护隔板通常与电气设备分开以合适的包装出售，每个包装装有一定数量的隔板，并且它们通常在将所述电气设备安装在例如电气面板内之后再连接于所述电气设备。
然而，已知技术的防护隔板具有一些缺点。
第一，存在与一般难于将防护隔板连接于电气设备的事实相关的缺点。通常，必须将设置在防护隔板上的较小的延伸部插到布置在电气设备的外壳上的较小的互补的槽中。这在隔板安装期间需要至少一个将隔板延伸部和电气设备上的对应的槽对准的对准步骤和至少一个将延伸部插入到上述槽中的插入步骤。由于上述延伸部尺寸较小，因而这些操作更困难。此外，应当指出如果照明变弱，上述的连接过程是特别笨拙和复杂的。
应当强调如下的事实：当在隔板安装之前件导电线缆连接到电气设备时以及当在隔板安装之后连接这些线缆时，存在与已知技术的防护隔板的安装相关连的不便。事实上，在第一种情况下，电缆形成隔板安装的累赘，而在第二种情况下，隔板是将线缆连接于电气设备的障碍。在后一种情况下，具体地，在电缆连接期间，操作者的手会不经意地碰撞防护隔板，从而例如导致它们与电气设备断开连接。
已知技术的防护隔板的进一步的缺点与以下事实相关：在将隔板连接于电气设备的过程中上述较小的延伸部会不经意地断裂，从而需要使用新的防护隔板。
此外，分离的隔板可能被破坏到使得那些较小的延伸部能够保持锁定在设置于电气设备上的耦联槽的内部的程度。这样阻碍了更换隔板的插入，因此需要暂时移除或甚至更换电气设备，所以增加隔板的安装时间和相应的安装费用。
发明内容
本发明的目的是提供一种模块化电气设备，该模块化电气设备避免相邻的电连接端子和/或导电线缆之间产生电弧或放电，从而消除了已知技术的上述缺点。
该目的通过如由所附权利要求1限定和特征化的最一般形式的电气设备和由与具体实施方式相关的从属权利要求限定和特征化的电气设备来实现。
本发明的进一步的目的是分别由权利要求15和16所限定的一组部件和一种模块化电路断路器。
附图说明
通过参照附图阅读以下对本发明一种实施方式进行的详细描述，将容易地理解本发明，该详细的描述只是说明性的而绝非限制性的，其中：
图1示出根据本发明实施方式的模块化电气设备的立体图，其中示出了处于第一操作布置中的电气设备；
图2示出处于第二操作布置中的图1的模块化电气设备的立体图；
图3示出图1的电气设备的立体图，其中示出了电气设备的与图1和图2中所示的侧面相对的侧面；
图4更详细地示出图1的电气设备的一部分的立体图；
图5示出包括三个根据本发明的处于图2的操作布置中的电气设备的部件组的立体图；
图6示出根据本发明的处于第一操作布置中的模块化电气设备的当前优选实施方式的立体图；
图7示出显示为处于第二操作布置中的图6的电气设备的立体图；
图8示出图6的电气设备的立体图，其中，一些部件被分开。
具体实施方式
在下面的描述中，相同或相似的元件设有相同的附图标记。
参照图1，总体上以10表示根据本发明实施方式的模块化电气设备。
在该示例性实施方式中，设备10具体地并且以非限制性的方式为一种模块化电路断路器，这种模块化电路断路器适于安装在电气安装装置的配电装置和防护面板内。
电路断路器10包括主壳体12，该主壳体12设有内部部分和外部相对部分，其中内部部分面向设置用于操作电路断路器的内部电气一机械构件。
更详细地，主体12包括后壁14和相对的前壁16。具体地，后壁14适于与支承装置相互作用以将电路断路器10安装在例如电气面板内。电路断路器的这些安装装置可以包括本领域技术人员周知的类型的安装轨道20(图5)，例如DIN轨道。前壁16上设置有操作杆18，用于在闭合状态和打开状态之间切换电路断路器10。
除上述前壁和后壁之外，主壳体12还包括上壁22、相对的下壁24以及一对彼此相对的侧壁26和28(图1和图3)。
在图1的实施方式中，电路断路器10包括与上壁22关联的上电连接端子30和与下壁24关联的下电连接端子，该下电连接端子在图中是不可见的。
上电连接端子30和下电连接端子分别适于接收对应的导电线缆32和34(图5)或接收类似或等同的连接装置，用于将电路断路器分别连接于供电线路和负载电路。
电路断路器10包括防护装置或绝缘装置36和38，该防护或绝缘装置36和38可以与上电连接端子30和下电连接端子关联，用于抑制或限制电弧的产生或放电。更具体地，这些电弧防护装置在该实施例中是上防护隔板36和下防护隔板38，该上防护隔板36和该下防护隔板38分别与上电连接端子30和下电连接端子关联。具体地，这些防护隔板36和38是两种大体板状的元件。
如图1所示，防护隔板36和38借助于机械耦联装置以可移动的方式被限制于电路断路器10的主壳体12。
防护隔板36和38被限制成能够独立地在第一末端停止位置和第二末端停止位置之间移动，该第一末端停止位置和该第二末端停止位置是不同的并且分别对应于防护隔板36和38的非防护操作布置(图1)和防护操作布置(图2)。
在该示例性实施方式中，机械耦联装置提供防护隔板36和38到主壳体12的转动连接。更具体地，防护隔板在主壳体12的两个相应的彼此相对的末端部分处铰接在所述主壳体12的相对的侧壁26和28中的一个侧壁上。为了将各个防护隔板铰接于主壳体，可以使用例如包括铆钉、螺钉、销等的机械耦联装置。优选地，机械耦联装置允许以基本上不可移除的方式限制防护隔板。然而，根据本发明的实施方式，隔板也可以以可移除的方式被限制于主壳体。
根据本发明的实施方式，例如防护隔板36和38可以以可滑动的方式而不是可转动的方式被限制于主壳体。
有利地，防护隔板36和38分别包括凸出抓持延伸部36A和38A，凸出抓持延伸部36A和38A设置在相应的防护隔板的边缘部分上。这些凸出延伸部36A和38A可以例如手动地操作以从第一末端停止位置(图1和图6)开始移动每个防护隔板。
有利地，凸出抓持延伸部36A和38A相对于相应的防护隔板的外围边缘部分36B和38B倾斜，与该边缘部形成锐角。以这种方式，当对应的防护隔板36和38处于其第一末端停止位置时，每个凸出抓持延伸部36A和38A朝向主壳体12的后壁14倾斜。
在图1至图5所示的具体实施方式中，防护隔板36和38分别包括凸齿36C和38C(图2)。在该实施例中，每个齿36C和38C都连接于防护隔板36和38的包括对应的厚度减小部36D和38D的部分。
在示例性的实施方式中，电路断路器10包括两个接收座44和46，防护隔板36和38能够分别在接收座44和46内移动。
具体地，在第一末端停止位置，基本上除了包括凸出抓持延伸部36A和38A的边缘部分之外，防护隔板36和38几乎完全被接收在相应的接收座44和46内。与此相反，在第二末端停止位置，防护隔板36和38至少部分地置于接收座外部，从而明显地凸出于主壳体12以提供相应的防护。更具体地，在第二末端停止位置，防护隔板36和38的从电路断路器10的壳体12凸出的部分分别邻近于上电连接端子30和下电连接端子。
有利地，每个接收座44和46都包括位于主壳体12的外部部分中并且更具体地位于侧壁28的外部部分中的凹腔，防护隔板36和38被限制于该凹腔。
每个接收座44和46都具有与外围壁52和54连结的底壁48和50。外围壁52和54至少部分地面向防护隔板36和38的外围边缘36B和38B，并且外围壁52和54中的每个都包括至少中断部，该中断部适于由对应的防护隔板36和38通过以允许上述隔板从其第一末端停止位置移到其第二末端停止位置，并且反之亦然。
在示出的实施方式中，防护隔板36和38具有一定的厚度，该厚度小于或等于接收座44和46的外围壁52和54的高度，因此这些隔板基本上不从其受到限制的主体12的侧壁28侧向地凸出。
根据示出的实施方式，电路断路器10包括用于至少在第二末端停止位置使防护隔板停止的止动装置。在图1至图5示出的本发明的实施方式中，止动装置包括邻接部56和58，当防护隔板在第二末端停止位置上时，防护隔板36和38的凸齿36C和38C(图2)抵接该邻接部56和58。
在示出的实施方式中，电路断路器10包括同样大致板状的接近装置60和62，该接近装置60和62适于与防护隔板36和38的厚度减小部36D和38D相互作用。具体地，接近装置60和62分别适于限定相应接收座44、46的底壁48、50与上述接近装置之间的通道。当所述隔板安置在第一末端停止位置(图1和图6)处或安置在第一末端停止位置附近时，该通道适于至少部分地接收相应防护隔板的厚度减小部36D和38D。
更具体地，当防护隔板36和38安置在第一末端停止位置处或安置在第一末端停止位置附近时，接近装置60和62与厚度减小部36D和38D相互作用以使防护隔板36和38与接收座44、46的底壁48、50之间保持接触。
根据示出的实施方式，具体地，接近装置60、62的厚度基本上对应于厚度减小部36D、38D的深度，因而接近装置60、62基本上不会在侧向方向上凸出于主壳体12的侧壁28上方。
优选地以下面的方式完成将电路断路器10安装在电气面板内的操作。
电路断路器的后壁14接近于电气设备安装轨道20(图5)，以便将电路断路器耦联于上述轨道。在该条件下，防护隔板36和38具体地布置在第一末端停止位置。
一旦已经将电路断路器耦联于轨道，就可将上电连接端子30和下电连接端子连接至相应的导电线缆32和34。
然后，通过手动地操作凸出抓持延伸部36A和38A，例如用手指将这些凸出延伸部朝电路断路器的前壁16拉拽而使防护隔板36和38从其第一末端停止位置移到第二末端停止位置。
显然可以在包括两个或更多根据本发明的模块化电路断路器的部件组上以类似的方式完成上述安装操作。
基于以上描述，因此可以理解根据本发明的模块化电气设备如何能够解决与已知技术相关的上述问题。
通过有利地设置以可移动的方式被限制于电气设备的主壳体的防护隔板，可以极大地缩短将防护隔板设定在防护布置中所需的时间，尤其是当照明减少时。事实上，防护隔板优选为电气设备的成整体的部分，并且可以通过简单的转动而进入防护状态，而不需要复杂且困难的耦联操作，这种复杂且困难的耦联操作是根据已知技术的防护隔板所必需的。
此外，由于在防护隔板中没有必须插入到设置在电气设备的壳体上的槽中的部件，所以防护隔板和电气设备会不经意地断开的可能性基本上排除。
通过方便地在防护隔板上设置凸出抓持延伸部，可以容易地将隔板从第一末端停止位置移到第二末端停止位置。当电气设备安装在相邻布置中，其中相应的侧壁彼此面对且基本上粘附于彼此(图5)时，这样特别有用。在该条件下，并且尤其是当防护隔板处于第一末端停止位置(图1和图6)时，凸出抓持延伸部事实上基本上是唯一可用于移动防护隔板的抓持部件。
此外，当防护隔板处于第一末端停止位置中并且电气设备连接于相应的导电线缆时，活动延伸部在防护隔板处于上述位置中的情况下朝向电气设备的后壁倾斜的事实进一步有助于移动防护隔板。移动防护隔板事实上可以例如通过将指甲插进由防护隔板的凸出抓持延伸部和外围边缘所限定的锐角中而容易地完成。
通过设置用于防护隔板的接收座，可以有利地沿着相应的侧壁并排地放置单个电气设备以形成紧凑的模块化组，其中该接收座由限制防护隔板的侧壁中的凹腔限定并且具有基本上对应于防护隔板厚度的深度。
显而易见的是可将修改和变化引入到仅作为示例提供的上述描述和说明。
图6、图7以及图8示出根据本发明的模块化电气设备的当前的优选实施方式。
参照图8，接近装置60和62特别地包括两个耦联的耳状物或挡片，它们与防护隔板36和38的相应厚度减小部36D和38D相互作用。在该实施例中，挡片60和62与机械耦联装置相互作用，从而将防护隔板限制于电路断路器10的主壳体12。在图8的示例中，机械耦联装置包括两个铆钉64和66，该两个铆钉64和66分别适于穿过设置在耳状物60和62上的孔68和70以及设置在防护隔板36和38上的相对的孔72和74，以便将防护隔板和耦联元件60和62限制于主壳体12。
根据图6、图7以及图8示出的特别优选的实施方式，耳状物60和62包括阻挡装置，该阻挡装置用于在防护隔板从第一末端停止位置移到第二末端停止位置并且反之亦然的情况下保持所述耳状物基本上固定。
该实施例的阻挡装置包括设置在各个耳状物60、62上的凹口76、78以及设置在电路断路器的主壳体12上的互补的凸起80和82。凹口76和78适于接收互补的凸起80和82，以避免耳状物绕着相应防护隔板36、38的旋转轴线转动。
根据图8的当前优选实施方式，用于至少在第二末端停止位置停止防护隔板36、38的止动装置包括卡扣阻挡装置。
在图6、图7以及图8示出的实施例中，卡扣阻挡装置包括设置在各个防护隔板上的弹性齿84、86以及设置在各个接收座44、46中的第一耦联凹穴88、90(图7)和第二耦联凹穴92、94(图6)。当防护隔板36和38处于第一末端停止位置中时，弹性齿84和86分别容置在第一耦联凹穴88和90中。当为了从第一末端停止位置移动防护隔板而接合凸出抓持延伸部36A和38A的时候，弹性齿84和86弹性地加载，从而远离相应接收座44和46的底壁48和50向后移动。弹性齿保持弹性地受载直到防护隔板36和38到达第二末端停止位置。在该末端停止位置处，弹性齿回复卡扣到第二耦联凹穴92和94中，从而释放先前储存的弹性能，并且将隔板锁定在防护操作布置中。
从第二末端停止位置开始，使防护隔板36和38返回至非防护构型只需要作用在弹性齿84和86上以便使弹性齿84和86与第二耦联凹穴92和94脱离接合，然后推动防护隔板，直到它们返回第一末端停止位置。优选地，可以这样使弹性齿与第二耦联凹穴脱离接合，将例如螺丝刀的工具插入所述凹穴中并且通过该工具作用在弹性齿上从而使弹性齿与相应的凹穴脱离接合。
应当理解，与仅通过非限制性示例的方式已经描述和说明过的相比，本发明的原理、实施方式以及实施方式的细节能够较大地修改，而不会为此而脱离如所附权利要求中限定的本发明的范围。
Claims (16)
1.一种适于安装在电气面板内的模块化电气设备(10)，包括：
-主壳体(12)；
-至少一电连接端子(30)，所述电连接端子(30)适于接收导电线缆(32)，以便将所述电气设备(10)连接至所述导电线缆；
-防护装置(36，38)，所述防护装置(36，38)用于防止与所述电连接端子(30)相关联的电弧；以及
-机械耦联装置，所述机械耦联装置用于将所述防护装置(36，38)耦联至所述主壳体(12)；
其特征在于，所述机械耦联装置允许将所述防护装置(36，38)以可移动的方式限制于所述主壳体(12)。
2.根据权利要求1所述的电气设备(10)，其中，所述防护装置(36，38)包括至少一个板状防护元件(36，38)，所述板状防护元件(36，38)能够在彼此截然不同的第一末端停止位置和第二末端停止位置之间移动，所述第一末端停止位置和所述第二末端停止位置分别对应于所述板状元件(36，38)的非操作防护布置和操作防护布置。
3.根据权利要求1或2所述的电气设备(10)，其中，所述防护装置(36，38)以可滑动的方式被限制于所述主壳体。
4.根据权利要求1或2所述的电气设备(10)，其中，所述防护装置(36，38)以可转动的方式被限制于所述主壳体。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电气设备(10)，其中，所述主壳体(12)包括：后壁(14)和相对的前壁(16)，所述后壁(14)适于与用于安装所述电气设备(10)的支撑装置(20)相互作用；上壁(22)和相对的下壁(24)，所述上壁(22)和所述下壁(24)中的至少一个壁与所述电连接端子(30)相关联；以及一对彼此相对的侧壁(26，28)，所述板状防护元件(36，38)限制于所述主壳体(12)的所述相对的侧壁中的一个侧壁(28)。
6.根据权利要求5所述的电气设备(10)，其中，所述主壳体(12)包括至少一个接收座(44，46)，所述板状防护元件(36，38)能够在所述接收座(44，46)内移动，所述接收座为所述板状防护元件受到限制的所述侧壁(28)上的凹腔。
7.根据权利要求6所述的电气设备(10)，其中，所述板状防护元件(36，38)包括设置在相应的边缘部分上的凸出抓持延伸部(36A，38A)，以便在所述第一末端停止位置和所述第二末端停止位置之间移动所述板状元件，并且其中，在所述板状元件(36，38)的第一末端停止位置中，除所述边缘部分之外，所述板状元件(36，38)几乎完全地接收在所述接收座(44，46)内，并且在所述板状元件(36，38)的第二末端停止位置中，所述板状元件(36，38)至少部分地置于所述接收座(44，46)的外部，从而明显地凸出于所述主壳体(12)以便提供相应的防护。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的电气设备(10)，包括：
止动装置(56，58，84，86，88，90，92，94)，所述止动装置(56，58，84，86，88，90，92，94)用于至少在所述板状防护元件(36，38)的第二末端停止位置处使所述板状防护元件(36，38)停止。
9.根据权利要求8所述的电气设备(10)，其中，所述止动装置(56，58，84，86，88，90，92，94)包括卡扣阻挡装置(84，86，88，90，92，94)，所述卡扣阻挡装置(84，86，88，90，92，94)分别用于在所述第一末端停止位置和所述第二末端停止位置处阻挡所述板状元件(36，38)。
10.根据权利要求5所述的电气设备(10)，其中，所述板状防护元件(36，38)基本上不从其受到限制的所述主壳体(12)的侧壁(28)侧向地凸出。
11.根据权利要求6所述的电气设备(10)，其中，所述板状防护元件包括各自的厚度减小部(36D，38D)，并且其中，所述电气设备(10)包括接近装置(60，62)，所述接近装置(60，62)适于限定出所述接近装置(60，62)与所述板状防护元件的接收座(44，46)之间的通道，所述通道特别适于在所述板状防护元件位于所述第一末端停止位置处或位于所述第一末端停止位置附近时接收所述厚度减小部(36D，38D)，并且所述接近装置(60，62)能够与所述板状防护元件(36，38)相互作用，从而使所述防护元件(36，38)与所述接收座(44，46)的一部分保持附接。
12.根据权利要求5和11所述的电气设备(10)，其中，所述接近装置(60，62)基本上不从所述板状元件(36，38)受到限制的所述侧壁(28)侧向地凸出。
13.根据权利要求11或12所述的电气设备(10)，包括：
阻挡装置(76，78，80，82)，所述阻挡装置(76，78，80，82)用于在所述板状防护元件(36，38)从第一末端停止位置移动到第二末端停止位置和从第二末端停止位置移动到第一末端停止位置时基本上固定住所述接近装置(60，62)。
14.根据权利要求5所述的电气设备(10)，包括至少两个板状防护元件(36，38)，所述板状防护元件(36，38)被限制于所述主壳体(12)的相同的侧壁(28)。
15.一种部件组，所述部件组包括多个相邻的根据前述权利要求中任一项所述的模块化电气设备(10)。
16.一种模块化电路断路器(10)，所述模块化电路断路器(10)包括至少一个根据权利要求1至14中任一项所述的电气设备(10)。
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