CN101976639B - 热断路器和具有热断路器的电开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热断路器和具有热断路器的电开关设备，具体而言，本发明描述一种电的开关设备、特别是线路保护开关，其具有在第一和第二接线端子之间伸展的电流电路并具有热断路器，该热断路器包括由热双金属或形状记忆合金构成的带片，其中带片以其固定端固定在可移动地支撑在支撑端的支腿的自由端处并且在其触动端处与锁扣机构处于有效连接，其中电流电路自第一端子起经过第一导体段引导到支撑端并且继续引导通过支腿的自由端、以及带片的固定端和触动端。第一端子和带片的固定端此外通过第二导体段连接，该第二导体段相对于支腿具有更高的传导性。

Description

热断路器和具有热断路器的电开关设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于电的安装开关设备

特别是线路保护开关的热断路器，包括由热双金属或形状记忆合金构成的带片(Streife)，其中该带片以其固定端固定在电弧控制母线(Lichtbogenleitschiene)的凸起上，且该凸起为U形。

本发明还涉及一种根据权利要求4的前序部分的电的开关设备、特别是线路保护开关，具有在第一和第二接线端子(Anschlussklemme)之间伸展的电流电路(Strompfad)、可移动的触头(Kontaktstück)，电弧控制母线和热断路器，该热断路器包括由热双金属或形状记忆合金构成的带片，其中该带片以其固定端固定在电弧控制母线的凸起上，且该凸起为U形。

背景技术

例如在文件DE 102008006863A1中显示了这种类型的线路保护开关。该线路保护开关具有进线端子(Zugangsklemme)和出线端子(Abgangsklemme)，这两个端子带有在它们之间被引导穿过开关设备的电流电路。该电流电路经过接触部位(Kontaktstelle)以及至少经过热断路器，通常还附加地经过电磁断路器，所述接触部位在可移动的触头和静止的触头之间形成，可移动的触头支撑在可移动的接触杆上，在所述断路器中，在出现过电流时所述热断路器有助于切断开关设备，在出现短路电流时所述电磁断路器有助于切断开关设备。在此，热断路器在断开时为了使得与可移动的接触杆藕联的锁扣机构(Schaltschloss)脱扣(Entklinkung)而作用到锁扣机构内部的衔接部位上。在衔接部位脱扣时，接触杆摆动，从而可移动的触头和静止的触头分开。在出现短路电流时，电磁断路器直接通过撞击使得接触杆断开；同时电磁断路器还触动锁扣机构，从而使得开关设备保持断开。

文件DE 4445170A1显示了一种用于电安装开关设备的热断路器，其具有单侧夹紧的热双金属带片，其中夹紧部位位于电弧控制母线的端部，电弧控制母线将在接触部位断开时所产生的开关电弧(Schaltlichtbogen)导入到灭弧室中。电流通过焊接在热双金属上的第一绞合线(Litze)供给热双金属带片，至少另一个绞合线焊接在热双金属上，以便将电流再次输出。将所述类型的热断路器安装在安装开关设备中比较麻烦。

发明内容

因此，鉴于现有技术，本发明的目的在于，对所述类型的热断路器加以改进，从而便于将其安装到所述类型的安装开关设备中。本发明的另一目的在于，提出一种具有热断路器的安装开关设备，其安装得到简化，且其电弧导向得到改善。

根据本发明，有关热断路器方面，本发明的目的通过所述类型的具有权利要求1的特征部分的特征的热断路器得以实现。有关改善的安装开关设备方面，该目的通过所述类型的具有权利要求4的特征部分的特征的安装开关设备得以实现。

根据本发明，凸起具有与控制母线邻接的第一边腿、弯曲部位和与弯曲部位邻接的第二边腿，其中凸起在弯曲部位和第二边腿上开设有槽，从而第二边腿被分成支撑臂和接触臂，其中带片固定在支撑臂的自由端上，且其中接触臂与接线端子的端子排(Klemmenschiene)连接。

本发明的设计的优点在于，省去用于接触热双金属带片的绞合线，因为热双金属带片与支撑臂的自由端机械和电地连接，并且，通过凸起的接触臂实现与接线端子的端子排电接触。因此可以实现更简单地安装本发明的热断路器。

根据本发明的一种特别有利的实施方式，支撑臂带有突出的旗形件(Fahne)，该旗形件用作调节机构的支座面

由此产生节省空间地将热断路器设置在安装开关设备的壳体中的优点。调节机构可以作用到支撑臂上，而不会与热双金属带片干扰。热双金属带片固定在支撑臂的自由端上，调节机构通过接片(Lasche)也作用到支撑臂上，但恰好在旁边经过热双金属带片。

根据本发明的一种特别有利的实施方式，热断路器与控制母线、接线端子和带片实施成预制的组件，且可装入到安装开关设备特别是线路保护开关中。由此，带有本发明的热断路器的安装开关设备的安装高度地被简化。

本发明的安装开关设备的特征在于，凸起具有与控制母线邻接的第一边腿、弯曲部位和与弯曲部位邻接的第二边腿，其中凸起在弯曲部位和第二边腿上开设有槽，从而第二边腿被分成支撑臂和接触臂，其中带片固定在支撑臂的自由端上，且其中接触臂与接线端子的端子排连接。

根据本发明的一种特别有利的实施方式，支撑臂带有突出的旗形件，该旗形件用作调节机构的支座面。在一种特别有利的实施方式中，调节机构是支撑在壳体固定的

螺纹中的调节螺钉。安装开关设备的安装由此得到简化。

根据本发明的一种特别有利的实施方式，在热断路器已安装且接触部位已断开的情况下，可移动的触头位于弯曲部位附近。根据本发明，弯曲部位是U形的凸起的U形弧。经过本发明的安装开关设备的电流电路的电流从进线端子经过端子排、接触臂、弯曲部位、支撑臂流经热双金属带片。U形弯曲部位是流有电流的回路。在弯曲部位的靠近可移动触头的根据本发明的位置，弯曲部位的U形弧的作用如同大的吹弧回路(Blasschleife)。在接触部位断开之后，开关电弧的底点从可移动触头换向(kommutieren)至凸起的第一边腿。电流电路于是伸展穿过弯曲部位的回路和电弧。在此，通过本发明的U形弯曲，增强了对电弧的电磁吹弧作用，这有助于使得电弧快速地进入到灭弧室中，进而有助于电弧快速地熄灭。

根据本发明的一种特别有利的实施方式，凸起的第一边腿壳体固定地支撑。这例如可以通过如下措施来实现，即凸起的第一边腿在壳体固定的肋条之间在壳罩的内侧上被夹紧。其优点在于，通过对第一边腿的壳体固定的支撑，还壳体固定地将热双金属带片的固定端固定。热双金属带片单侧地夹紧在固定端上。如果凸起的第一边腿和夹紧部位根据本发明壳体固定地被固定，则可以实现长时间稳定地调节热断路器。即通过调节螺钉来改变凸起的U形的开口，且由此改变在衔接部位和热双金属带片的自由端之间的间距。调节一次，该间距在额定条件下就不应再改变，因此凸起的U形的开口也不应再改变。凸起的第一边腿的壳体固定的支撑可以实现此点。

根据本发明的一种特别有利的实施方式，热断路器作为预制的组件设有控制母线、接线端子和带片，且可装入到安装开关设备中。安装开关设备由此可以非常容易地安装。

本发明的其它有利的改型和改进及其它优点可由从属权利要求得到。

附图说明

附图和说明书用于更好地理解该主题。基本相同或相似的对象或对象的部分可标有相同的附图标记。附图仅为本发明的实施方式的示意图。

图中示出：

图1为本发明的热断路器的视图；和

图2为具有本发明的热断路器的安装开关设备的示意图。

附图中相同或相同作用的部件或元件标有相同的附图标记。

附图标记列表

1电开关设备

2由热双金属构成的带片

3固定端

4支腿(Halteschenkel)、第二边腿(Schenkel)

5支撑端、弯曲部位

6自由端

7触动端

8锁扣机构

9第一接线端子

10第二接线端子

12电弧控制母线

13调节机构

14第一导体段

15灭弧室

16磁的断路器

17接触杆

18可移动的触头

19静止的触头

20绞合线

21支撑部位

22作用线

23作用线

24作用线

25作用线

26作用线

27开关按钮(Schaltknauf)

29端子排

30静止接触控制母线(Festkontaktleitschiene)

31凸起

32第一边腿

33连接部位

34热断路器

41支撑臂

42接触臂

43旗形件

61固定面

具体实施方式

图2为电的安装设备1的、这里为线路保护开关的打开的壳体的示意图。在进线端子9和出线端子10之间，电流电路首先经过端子排29、焊接在该端子排上的第一导体段14延伸至支腿4的设计成U形弧的形状的支撑端5。由热双金属构成的带片2以其固定端3焊接在支腿4的自由端6上。热双金属带片2的对置的自由端7与绞合线20连接。该绞合线将电流引导至可摆动地支撑在支撑部位21的接触杆17，接触杆在其自由端处带有可移动的触头18。该触头与静止的触头19一起形成接触部位。电流电路从静止的触头19起继续伸展经过磁的断路器16直至出线端子10。图2中接触杆17在其断开位置中用实线示出，在其闭合位置中用虚线示出。在断开位置，当接触部位断开，可移动的触头18位于U形弧状的支撑端5附近。

如果主电流电路中的电流较长时间地高于额定电流，即所谓的过电流，则热双金属带片2以其与固定端对置的自由端由于在其中由过电流引起的电热而以这样的程度而弯曲，即，使得它通过作用线22作用到锁扣机构8上，并在那里负责使得衔接部位脱扣。热双金属带片与锁扣机构8的交互作用的实现可采用不同的方式来实现，其中的一种方案在已提及的文件DE 10 2008 006 863 A1中说明。在衔接部位脱扣之后，开关机构(Schaltwerk)通过作用线24作用到接触杆17上，并使得该接触杆顺时针摆动，从而可移动的触头18与静止的触头19分开，且接触部位断开并被锁扣机构8保持断开，参见接触杆17的用实线示出的位置。

通过开关按钮27可实现再次接通，该开关按钮通过作用线26与锁扣机构8配合作用，且在触动时允许衔接部位再次衔接(如果在过电流已经消退之后热双金属2又弯回到了其初始位置中)。通过调节螺钉13对热双金属2进行调节。该调节螺钉支撑在这里未示出的壳体固定的螺钉螺纹中。螺钉螺纹可例如以其螺纹套筒而在壳罩的内侧面上一同被注射成。调节螺钉使得支腿4围绕其支撑端5摆动。由此它改变在支腿4和第一边腿32之间的U形的开口。因为热双金属带片2在下面焊接在支腿4上，所以通过支腿4的摆动可调节热双金属带片2的自由触动端7距锁扣机构8的间距。

如果短路电流(即在很短的时间内上升至额定电流的多倍的电流)流经电流电路，则磁断路器16发生响应。该磁断路器然后通过作用线25直接且快速地撞击接触杆17，同时它通过作用线23还作用到锁扣机构8上，以便实现该锁扣机构的脱扣和持久地保持接触部位断开。

在快速地撞击接触部位时，在相互运动分开的触头之间产生开关电弧。该开关电弧在短时间后换向至静止接触控制母线30上，并通过第一边腿32换向至电弧控制母线12上，并导入到用于熄灭的灭弧室15中。只要电弧尚未熄灭，该电弧就带有短路电流。此时短路电流流经第一导体段14、U形支撑端5、电弧和静止接触控制母线，直至电弧熄灭。U形支撑端是流有电流的回路。在支撑端的靠近可移动触头18的根据本发明的位置中、在接触部位的断开位置中，支撑端的U形弧的作用如同大的吹弧回路。在此，通过本发明的U形弯曲，增强了对电弧的电磁吹弧作用，这有助于使得电弧快速地进入到灭弧室中，进而有助于电弧快速地熄灭。

电弧控制母线12在其面向接触部位的左侧带有已提及的凸起31。该凸起近似为U形，具有：第一边腿32，其直接与电弧控制母线12连接；和第二边腿4，其形成支腿4，因而也称为支腿4。支腿4的产生方式为：使得凸起31在已提及的也称为弯曲部位的支撑端5处弯曲。带有凸起31的电弧控制母线12可以由一个部件制成。该部件最好是钢制的冲压弯曲件。钢由于其磁性、强度和低成本而得到优选使用。控制母线12和第一边腿32壳体固定地被支撑和保持，这可以采用各种不同的方式来实现，例如通过在壳体内侧在桥接件(Steg)之间的夹紧来实现。支腿4必须保持可移动，如在上面结合对热双金属的调节所述那样。第一边腿32的固定的置位对于热的断路特性的恒定性很重要，因为在已调节一次之后热双金属2相对于锁扣机构8的位置由此也保持固定。

图1以分解的

详图示出凸起31及其与进线端子9的连接情况。可以看到，电弧控制母线12、第一边腿32和第二边腿4被一体地设计成钢制的冲压弯曲件。在形成支撑端5的上面的弯曲位置，钢带片被开槽。由此产生两个平行伸展的部分带片41、42。这些部分带片之一作为支撑臂41向下弯曲。位于其旁边的部分带片42也称为接触臂42，且经过短距离的垂直向下伸展之后再次弯曲，并水平地朝向进线端子9。它因此形成第一导体段14，该导体段焊接在与进线端子9的汇流排(Stromschiene)、端子排29的连接部位33上。进线端子9例如可以是公知的双冲程-圆柱端子。端子排29在此是汇流排，接入的连接导体在端子被夹紧或拧紧的情况下压靠到所述汇流排上，并由此在连接导体和端子排之间产生电和机械的连接。包括电弧控制母线12、凸起31、热双金属带片2(图1中未示出)和通过端子排29焊接在其上的进线端子9在内的结构单元可以制成预制的结构单元，且在安装时以简单的方式被置入到安装开关设备中。根据本发明，在结构单元中不使用柔性的绞合线，而是完全使用固定的汇流排或导体带片，它们相互焊接或钎焊

当然它们也可以螺旋连接或者采用其它已知的方式力配合，形状配合和/或材料配合地相互连接。使用固定部件而放弃使用柔性绞合线可以实现在安装时易于把持组件。

支撑臂41的自由端6阶梯状地实施成L形的，从而，焊接热双金属带片的固定端3时所在的固定面61距支撑臂41具有一定的间距。热双金属带片2因此可独立于支撑臂41地围绕其夹紧部位弯曲。在夹紧部位上方，在支撑臂上安装有侧向突出的旗形件43。该旗形件形成用于调节螺钉13的支座。调节螺钉13不直接地按压到支撑臂41上，而是按压到旗形件43的面上。由此，调节螺钉13在热双金属带片2附近的平面上伸展，而不会影响到该热双金属带片。通过这种方式可以实现非常节省空间地将热断路器34的组件设置在安装开关设备1的壳体中。

Claims (10)

1.一种热断路器(34)，用于电的安装开关设备(1)，包括由热双金属或形状记忆合金构成的带片(2)，其中所述带片(2)以其固定端(3)固定在电弧控制母线(12)的凸起(31)上，且所述凸起(31)为U形，其中所述凸起(31)具有与所述控制母线(12)邻接的第一边腿(32)、弯曲部位(5)和与所述弯曲部位(5)邻接的第二边腿(4)，其特征在于，所述凸起(31)的第一边腿(32)壳体固定地被支撑，并且所述凸起(31)在所述弯曲部位(5)和所述第二边腿(4)上开设有槽，从而所述第二边腿(4)被分成支撑臂(41)和接触臂(42)，其中所述带片(2)固定在所述支撑臂(41)的自由端(6)上，且其中所述接触臂(42)与接线端子(9)的端予排(29)连接。

2.根据权利要求1所述的热断路器(34)，其特征在于，所述支撑臂(41)带有突出的旗形件(43)，该旗形件用作调节机构(13)的支座面。

3.根据权利要求1所述的热断路器(34)，其特征在于，所述热断路器(34)与所述控制母线(12)、所述接线端子(9)和所述带片(2)作为预制的组件来实施，且可装入到安装开关设备(1)中。

4.根据权利要求1所述的热断路器(34)，其特征在于，所述电的安装开关设备(1)为线路保护开关。

5.一种电的开关设备(1)，具有在第一和第二接线端子(9，10)之间伸展的电流电路、可移动的触头(18)、电弧控制母线(12)和热断路器(34)，该热断路器包括由热双金属或形状记忆合金构成的带片(2)，其中所述带片(2)以其固定端(3)固定在所述电弧控制母线(12)的凸起(31)上，且所述凸起(31)为U形，其中所述凸起(31)具有与所述控制母线(12)邻接的第一边腿(32)、弯曲部位(5)和与所述弯曲部位(5)邻接的第二边腿(4)，其特征在于，所述凸起(31)的第一边腿(32)壳体固定地被支撑，并且所述凸起(31)在所述弯曲部位(5)和所述第二边腿(4)上开设有槽，从而所述第二边腿(4)被分成支撑臂(41)和接触臂(42)，其中所述带片(2)固定在所述支撑臂(41)的自由端(6)上，且其中所述接触臂(42)与接线端子(9)的端子排(29)连接，并且其中所述支撑臂(41)带有突出的旗形件(43)，该旗形件用作调节机构(13)的支座面。

6.根据权利要求5所述的电的开关设备(1)，其特征在于，所述调节机构是支撑在壳体固定的螺纹中的调节螺钉。

7.根据权利要求5所述的电的开关设备(1)，其特征在于，在热断路器(34)已安装且接触部位已断开的情况下，可移动的触头(5)位于所述弯曲部位(5)附近。

8.根据权利要求5所述的电的开关设备(1)，其特征在于，所述凸起(31)的第一边腿(32)在壳体固定的肋条之间在壳罩的内侧上被夹紧。

9.根据权利要求5所述的电的开关设备(1)，其特征在于，所述热断路器(34)与所述控制母线(12)、所述接线端子(9)和所述带片(2)作为预制的组件来实施，且可装入到所述电的开关设备(1)中。

10.根据权利要求5所述的电的开关设备(1)，其特征在于，所述电的开关设备(1)为线路保护开关。

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