CN102187420B - 低压断路器 - Google Patents

Abstract

描述了一种低压断路器，其包括在闭合位置和断开位置之间互换定位的第一和第二电接触元件，在闭合位置所述第一和第二电接触元件相互接触，且在断开位置所述第一和第二电接触元件彼此分离。该低压断路器还包括用于驱动在所述闭合位置和所述断开位置之间的定位的运动链，所述运动链可通过电磁致动装置实现快速致动。实际给出的该断路器的特有特征之一是所述运动链包括配置有铁磁元件的可移动装置。

Description

低压断路器

本发明涉及一种断路器，尤其是一种低压断路器，例如适用于民用场合的。

低压断路器是常见的，特别是在民用场合。这种装置可定位在闭合位置和断开位置之间，在闭合位置时，其可实现可移动接触元件和固定接触元件之间的电气和机械接触，在断开位置时，禁止接触元件之间的电气以及机械接触。

这种断路器包括定位机构，其可通过如按钮、控制杆或突起的输入装置在断开位置到闭合位置之间进行设定，并且可通过以下装置之一来实现从闭合位置到断开位置的设定：

-输入装置，如上文所提及的；或者

-保险装置，能够快速致动的所述装置。

这些保险装置通常包括故障检测装置和驱动装置：故障检测装置包括，例如，单相对中性点短路检测器或类似的装置，并且能够检测故障情况；驱动装置则是无论输入装置的状态如何，都能够在识别故障情况后，强制所述定位机构切换至断开位置。

通常地，定位机构例如利用弹簧机构通过致动装置实现快速致动，致动装置一般包括电磁致动装置，如活塞-线圈装置(piston-coil means)包括能够在短路情况下在带可移动活塞的致动器中感应出磁场的线圈，以驱动所述弹簧机构。

例如，在民用电力系统中的故障，在短路条件下在断开动作期间形成电弧后，对于连接至系统中的设备和断路器本身都有潜在的灾难性的后果。因此，有必要尽可能的提高定位机构的动作速度，以使尽可能在最短时间内达到断开位置，这样即可避免故障状态的延长。

从多个角度来看，尽管这种断路器具有优点，但是它更适于进一步提高定位机构的动作速度。

事实上，本发明的目的是为了提高定位机构的动作速度。

依照本发明，这个问题可以通过这样一种低压断路器得到解决，该低压断路器包括可互换定位于闭合位置和断开位置之间的第一和第二电接触元件，在闭合位置所述电接触元件相互接触，在断开位置所述电接触元件相互分离；所述断路器包括用于在所述闭合位置和断开位置之间致动定位的运动链，其中所述运动链可以通过电磁致动装置快速致动，其特征在于运动链包括配置有铁磁元件的可移动装置。

优选地，该铁磁元件对由所述活塞-线圈装置产生的磁场敏感，且其适于传递推力给所述可移动装置，使其朝向所述断开位置。

这种方式中，由于通过电磁致动装置产生磁场而吸引铁磁元件，运动链通过由此产生的附加推力实现了接触元件从闭合位置到断开位置的过程。

优选地，上述可移动装置由接触轴组成，该接触轴为一体件，并能够移动所述第一可移动接触元件直至与相应的第二常规固定接触元件接触。

优选地，电磁致动装置包括活塞-线圈装置。

活塞-线圈装置由例如继电器设备组成，其中，在短路条件下电流能够驱动活塞穿过线圈，其中活塞优选地插入线圈磁轴的区域；由线圈产生的磁场还能够截止(intercepting)铁磁元件以在继电器和所述铁磁元件之间传递吸力。

优选地，铁磁元件面对电磁致动装置，比如活塞-线圈装置，并且可移动装置可在对应于闭合位置的远端位置和对应于断开位置的近端位置之间运动。

优选地，可移动装置是可旋转的，并且铁磁元件不对称地布置在可移动装置、特别是该可移动装置的旋转轴的周边区域。按这种方式，由于电磁致动装置的磁场并对铁磁元件起作用，吸力形成便于可移动触头旋转的扭矩。

优选地，从闭合位置到断开位置的过程由用于与所述电磁致动装置的磁轴对准的铁磁元件的磁力辅助完成，以便于可移动接触装置的旋转。

优选地，铁磁元件包括与可移动装置互锁的铁磁板，与第一可移动接触装置依次构成一个整体。按这种方式，铁磁板、可移动装置和第一可移动接触元件都是该同一整体结构的一部分，没有插入机构：因此，在不降低断路器可靠性极限的前提下，本发明对动作有精确的响应。

优选地，上述铁磁板构造为在优选为平面的第一表面和优选为凸起的且弯曲的第二表面之间具有边缘，这样，在闭合位置该边缘面对电磁致动装置，并且在断开位置第二表面面对电磁致动装置。铁磁板的凸曲线意味着没有边缘，并由此允许改进电磁致动装置下的板的定位。

本发明更进一步的特征和优势将通过不具排他性的优选实施例的描述而更加明显，本发明的实施例通过附图的形式示出，其中：

-图1示出了有关本发明的低压断路器在第一操作位置时的内部透视图；

-图2示出了与图1类似的在第二操作位置的视图；

-图3示出了图1装置中的元件；

-图4示出了图1装置中的元件。

参照附图，附图标记1指示依照本发明的低压断路器，尤其是适用于民用的低压系统。

该低压断路器1用于至少一个连接至分布式网络的第一可移动接触元件2和图中未示出的连接至负载网络(在另一个实施例中，可移动接触元件可以连接至网络下游)的第二固定接触元件之间的相互接触。在所说明的实施例中，第一可移动接触元件2实质上由一对金属导电材料制成的触点2a形成，其每一个都适于与对应的固定触点对中的相应固定触点接触。

接触元件互换定位在以下两个位置之间：

-闭合位置，其中所述第一电接触元件2和第二电接触元件相互接触；在该位置，断路器1闭合且允许电流通过电触点2a向负载网络供电；

-断开位置，其中第一电接触元件2和第二电接触元件彼此分离，以防止电流通过，断开负载并及时阻止任何故障的延长。

第一可移动接触元件2由可移动装置支撑，其中可移动装置在本实施例中由接触轴6组成，接触轴6由塑料制成，是已知类型的运动链4的一部分，且可设置以向电触头的上述定位施力。特别是，接触轴6可旋转，以使得可移动触点2a也旋转。

运动链4可通过如活塞-线圈型的电磁致动装置实现快速致动，本实施例中的电磁致动装置由已知类型的继电器5组成，其具有设置于由塑料材料制成的线圈盒5a内的线圈和沿轴向位置插入所述线圈内部的活塞，所述活塞具有固定部分5b和可移动部分5c，其中可移动部分5c可以通过所述磁场移动并可以令断路器的运动链4快速致动。事实上，在短路条件下，电流通过继电器5的线圈以产生能够迫使活塞5c使断路器的运动链4快速致动的磁场，并由此将第一可移动接触元件2与相应的固定接触元件分开。

依照本发明，接触轴6包括铁磁元件，其中在实施例中所示由通过形状匹配与接触轴4互锁的铁磁板7组成。该铁磁板7优选地位于相对于接触轴6的旋转轴的不对称的周边位置。

在所示实施例中，铁磁板7构造为具有可插入在第一平面9和第二凸起和弯曲表面8之间的边缘10。

铁磁板7面对继电器5。特别地，相对于继电器5，铁磁板7被设于以下位置之一：

-远端位置，如图1所示，当第一可移动接触元件2处于闭合位置时获得；

-近端位置，如图2所示，当第一可移动接触元件2处于断开位置时获得；

在实际中，从图1描绘的位置开始，在短路条件下电流通过继电器5的线圈以产生适于移动活塞5c的磁场，活塞5c的末端与运动链4的释放机构4a交互，该运动链4根据已知的机构确定其释放和接触轴6的旋转以达到图2中的位置。

在第一位置，通过断路器的运动链4的已知的作用引起在远端位置和近端位置之间的移动。而且，依照本发明，运动链4的附加作用是在继电器5所产生的磁场和铁磁板7之间的吸力，以便传递一个更大的推力使接触轴6的旋转速度更快。这样可以提高第一可移动接触元件和第二固定接触元件之间的断开速度，并且提高在短路故障情况下的断开速度。

有利地，通过所述第二表面9的凸起和弯曲结构更便于在远端位置，铁磁板7的边缘10定位得更靠近继电器5，同时向近端位置移动，所述第二表面9朝向继电器5的底面。

因此，铁磁板7本身趋向于与活塞-线圈装置的磁轴对齐。

本发明最大的优势在于利用了电磁致动装置的磁场，不仅用于致动运动链4，还用于吸引铁磁元件7。因此，磁场的存在通常是不希望有的条件，在本发明中变成了有利条件。

如图3所示，如果断路器是具有两个极的双极断路器，其设有电磁致动装置，比如，前述类型的继电器5，接触轴6包括用于每一极的铁磁元件7。在实际中，依照该实施例且通过对实施例的说明可知，接触轴有利地包括了两个通过形状匹配并且面对两个继电器5(图中未示出)的与接触轴4互锁的铁磁板7。

依照本发明的低压断路器还为用户提供通常的输入装置，以用于在闭合位置和断开位置之间以及相反关系的位置之间的手动定位，以允许手动断开或闭合电路。

在所提供的描述的基础上，其他的特征、修饰或改进对本领域技术人员而言都是可能的、显而易见的。这些特征、改变和改进应当是本发明的一部分。实际上，根据要求和本领域的现有技术，使用的材料和可能的尺寸以及形式可以是任意的。

Claims (8)

1.一种低压断路器(1)，包括在闭合位置和断开位置之间互换定位的第一电接触元件(2)和第二电接触元件，以便在闭合位置第一电接触元件(2)和第二电接触元件相互接触，在断开位置第一电接触元件(2)和第二电接触元件彼此分离，所述低压断路器(1)包括运动链(4)，其用于在所述闭合位置和所述断开位置之间的致动定位，其中所述运动链(4)能够通过电磁致动装置(5)快速致动，其特征在于所述运动链(4)包括接触轴(6)，其能绕旋转轴旋转并且能够在所述闭合位置和所述断开位置之间移动所述第一电接触元件(2)，所述接触轴包括铁磁元件(7)，所述铁磁元件(7)包括与所述接触轴(6)互锁的铁磁板。

2.根据权利要求1所述的低压断路器(1)，其特征在于所述铁磁元件(7)对由所述电磁致动装置(5)产生的磁场敏感并适于在绕所述旋转轴的旋转中向所述接触轴(6)传递推力。

3.根据权利要求1所述的低压断路器(1)，其特征在于所述接触轴(6)与所述第一电接触元件(2)为一体。

4.根据权利要求1所述的低压断路器(1)，其特征在于所述电磁致动装置(5)包括活塞-线圈装置。

5.根据权利要求4所述的低压断路器，其特征在于活塞-线圈装置(5)提供了通过所述线圈的电流的通道，以便于产生能够截止铁磁元件(7)的磁场，以在所述铁磁元件(7)和所述活塞-线圈装置(5)之间传递吸力。

6.根据权利要求1所述的低压断路器，其特征在于所述接触轴(6)设置为使得所述铁磁元件(7)面对所述电磁致动装置(5)，并且所述铁磁元件(7)在对应于所述闭合位置的远端位置和对应于所述断开位置的近端位置之间移动。

7.根据权利要求1所述的低压断路器，其特征在于所述铁磁元件位于相对于所述接触轴(6)的所述旋转轴的不对称的周边位置。

8.如权利要求1所述的低压断路器，其特征在于，在朝所述电磁致动装置(5)伸展的位置，所述铁磁板(7)具有设置在第一平面表面(9)和第二凸起且弯曲表面(8)之间的边缘(10)，这样，在闭合位置所述边缘(10)面对电磁致动装置(5)，而在断开位置所述第二凸起且弯曲表面(8)面对所述电磁致动装置(5)。