CN102568882B - 具有电弧断开屏蔽件的断开装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有电弧断开屏蔽件的断开装置，在壳体(1)中包括：与被触头保持臂(14)支承的动触头(11)协作的至少一个静触头(12)；和所述动触头(11)的致动装置(10)。可动电弧断开屏蔽件(13)被命令发生移动以占据息止位置和层叠位置。所述可动断开屏蔽件(13)通过致动杆(20)连接至所述触头保持臂(14)，使得所述触头保持臂(14)的移动引起所述可动断开屏蔽件(13)的移动，所述致动杆(20)通过第二和第三枢轴销(Z2、Z3)分别连接至所述可动断开屏蔽件(13)和所述触头保持臂(14)。
Description
技术领域
本发明涉及一种断开装置(breakingdevice)，具有电弧断开屏蔽件，能实现在短路过电流的情况下自动跳闸后或通过手动控制打开后进行电流断开。所述装置包括位于壳体中的与被触头保持臂支承的动触头协作的至少一个静触头。所述装置包括在所述触头的闭合位置与打开位置之间移动的动触头的致动装置。可动电弧断开屏蔽件被命令发生移动，以在触头处于闭合位置时占据息止位置而在触头处于打开位置时占据层叠位置。
背景技术
如专利FR2577712中所描述的，在单极或多极电保护开关设备中使用可动电弧断开屏蔽件是已知的。这种设备在传统方式中能实现在短路过电流的情况下发生自动跳闸后或通过手动控制打开后断开电流。
这种屏蔽件的使用因此能使触头之间的电弧被层叠，从而能使电短路电流被中断。通过屏蔽件进行的断开实际上能生成高电弧电压，而不管被中断的电流的幅值如何。例如，所生成的电弧电压可大于500V每极。
该断开装置特别设计为用于断开直流电流，特别是在光生伏打类型的电力生产设施中。
所述设备在壳体中还包括：
-至少一个静触头和一个动触头，
-支承动触头并沿触头的闭合方向被弹性地偏压的可动臂，
-跳闸装置，包括跳闸构件和锁定件，并提供短路过电流时的操作阈值，在该阈值之上锁定件被跳闸构件致动，并与触头保持臂协作，以引起触头保持臂沿触头的打开方向的移动。
可动断开屏蔽件占据被弹簧偏压至的息止位置，并根据短路过电流被跳闸装置驱动而将自身插入触头之间。
电保护开关设备还包括手动控制装置，该手动控制装置连接至与触头保持臂协作的操作机构，以通过控制装置的操作引起臂沿触头的打开方向的移动。
这种设备可设计成电绝缘，并克服短路保护供给器-电机组件(接触器，热动继电器)。
进一步已知的是，可求助于在短路时发生自动跳闸后进行断开的相同类型的保护开关，以便能够根据手动控制装置的致动断开通过标准固定的过载电流。然而，迄今为止，在使用屏蔽件的断开技术中，特别是在上述专利所描述类型的断路器中，电弧断开屏蔽件只在自动跳闸构件的短路跳闸阈值以上被调用，因此只在短路的情况下参与断开。
为了纠正该缺点，专利申请EP0310468中所描述的开关设备能使同一电弧断开屏蔽件在以下两种情况下被请求：高电涌时发生自动跳闸的情况，即对于短路电流，以及在低电流强度时通过手动控制发生打开的情况，即对于过载电流，或者甚至在低于或等于额定电流强度的电流时。
已知屏蔽操作机构存在比较复杂的缺点。它们实际上一般包括用于手动致动所述屏蔽件的特定器件和能够在短路故障的情况下作用于屏蔽件的其它器件。已知机构有时还提供用于向操作位置偏压屏蔽件的器件。
发明内容
因此，本发明的目的是纠正现有技术的缺点，以提出一种具有电弧断开屏蔽件的断开装置，所述电弧断开屏蔽件具有最佳化的操作。
根据本发明的断开装置的可动断开屏蔽件通过致动杆连接至触头保持臂，使得所述触头保持臂的移动引起所述可动断开屏蔽件的移动，所述致动杆通过第二和第三枢轴销分别连接至所述可动断开屏蔽件和所述触头保持臂。
所述可动断开屏蔽件优选通过致动杆连接至触头保持臂，使得触头保持臂从打开位置向闭合位置的移动引起可动断开屏蔽件从层叠位置向息止位置的移动，触头保持臂从闭合位置向打开位置的移动引起可动断开屏蔽件从息止位置向层叠位置的移动。
所述可动断开屏蔽件有利地被命令围绕牢固地附着至所述壳体的第一枢轴销旋转。
根据一优选实施例，所述致动杆包括围绕第四枢轴销相对于彼此铰接的两个部分，第一部分通过第二枢轴销连接至所述可动断开屏蔽件，第二部分通过第三枢轴销连接至所述触头支承器件。
所述第四枢轴销优选包括位于固定至所述壳体的导轨中的至少一个端部，所述导轨至少包括所述第四枢轴销的第一移动斜面，以便能实现所述触头支承器件与所述可动断开屏蔽件的同时移动。
根据本发明的第一特定实施例，所述导轨至少包括所述第四枢轴销的第二移动斜面，所述枢轴销在第二斜面中的移动只能使所述触头支承器件移动超过所述触头的打开位置，所述可动断开屏蔽件保持不动。
有利地，所述第一和第二斜面以第二移动斜面配置在第一主斜面的第一端部处的方式抵接。
根据本发明的第二特定实施例，所述导轨至少包括所述第四枢轴销的第三移动斜面，所述枢轴销在第三斜面中的移动只能使所述触头支承器件移动超过所述触头的闭合位置，所述可动断开屏蔽件保持不动。
有利地，所述第一和第三斜面以第二移动斜面配置在第一主斜面的第二端部处的方式抵接。
有利地，第四枢轴销的第二和第三移动斜面描绘出能实现屏蔽件的静触头和动触头的移动的圆弧，所述圆弧以第二枢轴销作为其中心。
所述第一移动斜面优选包括相对于结合第二与第三枢轴销的枢轴销形成0到45°之间的角度的纵向枢轴销。
附图说明
其他优点和特征将在以下对只作为非限制性示例目的而给出并表示在附图中的本发明的特定实施例的描述中变得更加清楚明了，附图中：
图1和2示出了本发明第一优选实施例的电弧断开屏蔽件分别处于两个操作位置的断开装置的透视图；
图3和4示出了本发明第二优选实施例的电弧断开屏蔽件分别处于两个操作位置的断开装置的透视图；
图5示出了处于触头的打开位置的与可动断开屏蔽件相关联的触头致动装置的运动链的视图；
图6示出了处于触头的打开位置的根据图3和4的装置的具体视图；
图7示出了处于触头打开时的超行程位置的与可动断开屏蔽件相关联的触头致动装置的运动链的视图；
图8示出了处于触头打开时的超行程位置的根据图3和4的装置的具体视图；
图9示出了处于触头的闭合位置的与可动断开屏蔽件相关联的触头致动装置的运动链的视图；
图10示出了处于触头的闭合位置的根据图3的装置的具体视图；
图11示出了处于触头闭合时的超行程位置的与可动断开屏蔽件相关联的触头致动装置的运动链的视图；
图12示出了处于触头闭合时的超行程位置的根据图3的装置的具体视图。
具体实施方式
根据如图1所示的本发明的实施例，具有电弧断开屏蔽件的断开装置包括壳体1，其中容纳有与由触头保持臂14支承的动触头11协作的至少一个静触头12。
断开装置包括在所述触头的闭合位置与打开位置之间移动的动触头11的致动装置10。
致动装置10能够借助于手动控制装置40得到控制。因此对触头的打开的手动控制是借助于所述装置与触头保持臂14协同操作以引起所述臂沿触头的打开方向移动来进行的。
致动装置10也可借助于断开器件50得到控制，所述断开器件能在短路过电流的情况下自动跳闸后中断电流。于是静触头12电连接至属于断开器件50的电磁跳闸装置的线圈51的绕组的一端。所述绕组自身经由其另一端连接至输入端子17。电磁跳闸装置还包括呈柱塞形式并以滑动方式安装在线圈51内的移动磁芯24。该芯的一端设计成直接作用于致动装置10。
动触头11配置在触头保持臂14的一端，并电连接至输出端子22。触头保持臂14安装成在其相反端在动触头11上枢转，并被偏压弹簧(未示出)沿触头的闭合方向偏压。
根据本发明一实施例，断开装置包括可动断开屏蔽件13。该屏蔽件被命令发生移动以：
在触头11、12处于闭合位置时占据第一息止位置(restposition)；
而在触头11、12处于打开位置时占据层叠位置(laminatingposition)。
旋转屏蔽件13通常占据息止位置，它被柔性器件特别是扭转弹簧(未示出)偏压至该息止位置。
根据本发明一优选实施例，可动旋转断开屏蔽件优选是借助于第一枢轴销Z1以一体方式连接至壳体1的旋转屏蔽件。可动断开屏蔽件13通过致动杆20连接至触头保持臂14，使得触头保持臂14的移动引起可动断开屏蔽件13的移动。
如图1-4所示，致动杆20包括分别连接至可动断开屏蔽件13和触头保持臂14的两个端部。
杆的第一端部通过第二枢轴销Z2连接至可动屏蔽件13，而其第二端部通过第三枢轴销Z3连接至触头保持臂。
第二枢轴销Z2平行于第一枢轴销，并且相对于所述第一枢轴销是偏心的，使得第二枢轴销的移动引起可动断开屏蔽件13的旋转。
可动断开屏蔽件13因此通过致动杆20连接至触头保持臂14，使得触头保持臂14从打开位置向闭合位置的移动引起可动断开屏蔽件13从层叠位置向息止位置的移动，触头保持臂14从闭合位置向打开位置的移动引起可动断开屏蔽件13从息止位置向层叠位置的移动。
根据如图3和4所示的优选实施例，致动杆20包括围绕第四枢轴销Z4相对于彼此铰接的两个部分。所述杆于是包括通过第二枢轴销Z2连接至可动断开屏蔽件13的第一部分21和通过第三枢轴销Z3连接至触头支承器件14的第二部分。
如图9和10所示，第四枢轴销Z4包括位于以一体方式固定至壳体1的导轨30中的至少一个端部。
所述导轨至少包括所述第四枢轴销Z4的第一主移动斜面(ramp)31，以便能实现触头支承器件14和可动断开屏蔽件13的同时移动。第四枢轴销Z4从第一主斜面31的一端向另一端的移动引起可动断开屏蔽件13从层叠位置向息止位置的移动，反之亦然。该第一斜面相对于第二和第三枢轴销的排列的倾斜能使触头发生打开时可动断开屏蔽件13所经受的加速度得到调节。在被断开器件50命令的触头的打开发生时，触头支承器件14移动，并驱动致动杆20发生移动。作为一个示例实施例，由第一主斜面31与连接第二和第三枢轴销的枢轴销形成的角度α被包括在0到45°之间。
根据具有如图7和8所示屏蔽件的断开装置的第一特定实施例，导轨30至少包括第四枢轴销Z4的第二移动斜面32。第二移动斜面配置在第一主斜面31的第一端部处。第二斜面32描绘出一个圆弧，能在屏蔽件13不移动的情况下实现杆20的第一部分21的旋转。该圆弧的中心与第二枢轴销Z2重合。当第四枢轴销Z4开始在第二移动斜面32中移动时，可动断开屏蔽件13处于层叠位置，并且是不动的。第四枢轴销Z4在第二移动斜面中的移动于是只能使触头支承器件14移动超过触头的打开位置。
根据具有如图11和12所示屏蔽件的断开装置的第二特定实施例，导轨30至少包括第四枢轴销Z4的第三移动斜面33。第三移动斜面33配置在第一主斜面31的第二端部处。第三斜面33描绘出一个圆弧，能在屏蔽件13不移动的情况下实现杆20的第一部分21的旋转。该圆弧的中心与第二枢轴销Z2重合。当第四枢轴销Z4开始在第三引导斜面32中移动时，可动断开屏蔽件13处于打开位置，并且是不动的。第四枢轴销Z4在第三引导斜面33中的移动于是只能使触头支承器件14移动超过触头的闭合位置。该第二特定实施例特别适用于触头发生了磨损，而且与触头未磨损时观察到的相比，触头支承器件14具有更大的移动行程。
根据本发明的这些特定实施例，导轨的形状是大致S形的。
因此，通过使用包括一个或多个移动斜面的导轨，使用致动杆20能使屏蔽件的角度行程从触头保持器的有限移动得到放大。本实施例还能使屏蔽件向触头之间的插入加快。
本发明的断开装置优选是单极断开装置。因此，与现有解决方案不同，本新设计的独创性也是基于以下事实：机构能实现从单极产品容易地组装双极产品。
在双极、三极或四极断开装置的情况下，如果动触头在排斥现象后打开，则连接于该动触头的屏蔽件能够非常快速地移动并将自身插入触头之间，而不等待其它极打开。
根据一替代实施例，致动装置10也可借助于热跳闸装置得到控制。热跳闸装置优选包括连接在动触头11与输出端子22之间的双金属带。
Claims (10)
1.一种断开装置，具有电弧断开屏蔽件，能实现在短路过电流的情况下自动跳闸后或通过手动控制打开后进行电流断开，在壳体(1)中包括：
-与被触头保持臂(14)支承的动触头(11)协作的至少一个静触头(12)；
-在所述触头的闭合位置与打开位置之间移动的所述动触头(11)的致动装置(10)；
-可动电弧断开屏蔽件(13)，其被命令发生移动以：
·在所述触头(11、12)处于闭合位置时占据息止位置；
·在所述触头(11、12)处于打开位置时占据层叠位置；
其特征在于，所述可动电弧断开屏蔽件(13)通过致动杆(20)连接至所述触头保持臂(14)，使得所述触头保持臂(14)的移动引起所述可动电弧断开屏蔽件(13)的移动，所述致动杆(20)通过第二和第三枢轴销(Z2、Z3)分别连接至所述可动电弧断开屏蔽件(13)和所述触头保持臂(14)，
所述致动杆(20)包括围绕第四枢轴销(Z4)相对于彼此铰接的两个部分，第一部分(21)通过第二枢轴销(Z2)连接至所述可动电弧断开屏蔽件(13)，第二部分通过第三枢轴销(Z3)连接至所述触头保持臂(14)，
所述第四枢轴销(Z4)包括位于与所述壳体(1)一体的导轨(30)中的至少一个端部，所述导轨至少包括所述第四枢轴销(Z4)的第一移动斜面(31)，以便能实现所述触头保持臂(14)与所述可动电弧断开屏蔽件(13)的同时移动。
2.如权利要求1所述的断开装置，其特征在于，所述可动电弧断开屏蔽件(13)通过致动杆(20)连接至所述触头保持臂(14)，使得所述触头保持臂(14)从打开位置向闭合位置的移动引起所述可动电弧断开屏蔽件(13)从层叠位置向息止位置的移动，所述触头保持臂(14)从闭合位置向打开位置的移动引起所述可动电弧断开屏蔽件(13)从息止位置向层叠位置的移动。
3.如权利要求1或2所述的断开装置，其特征在于，所述可动电弧断开屏蔽件(13)被命令围绕与所述壳体(1)一体的第一枢轴销(Z1)旋转。
4.如权利要求1所述的断开装置，其特征在于，所述导轨(30)至少包括所述第四枢轴销(Z4)的第二移动斜面(32)，所述第四枢轴销在第二移动斜面(32)中的移动只能使所述触头保持臂(14)移动超过所述触头的打开位置，所述可动电弧断开屏蔽件(13)保持不动。
5.如权利要求4所述的断开装置，其特征在于，所述第二移动斜面(32)描绘出一个圆弧，该圆弧能在所述可动电弧断开屏蔽件(13)不移动的情况下实现所述致动杆(20)的第一部分(21)的旋转，所述圆弧包括与所述第二枢轴销(Z2)重合的中心。
6.如权利要求4所述的断开装置，其特征在于，所述第一和第二移动斜面(31、32)以第二移动斜面(32)配置在第一移动斜面(31)的第一端部处的方式抵接。
7.如权利要求1和4-6中任一项所述的断开装置，其特征在于，所述导轨(30)至少包括所述第四枢轴销(Z4)的第三移动斜面(33)，所述第四枢轴销在第三移动斜面(33)中的移动只能使所述触头保持臂(14)移动超过所述触头的闭合位置，所述可动电弧断开屏蔽件(13)保持不动。
8.如权利要求7所述的断开装置，其特征在于，所述第三移动斜面(33)描绘出一个圆弧，该由第三移动斜面描绘出的圆弧能在所述可动电弧断开屏蔽件(13)不移动的情况下实现所述致动杆(20)的第一部分(21)的旋转，所述由第三移动斜面描绘出的圆弧包括与所述第二枢轴销(Z2)重合的中心。
9.如权利要求7所述的断开装置，其特征在于，所述第一和第三移动斜面(31、33)以第三移动斜面(33)配置在第一移动斜面(31)的第二端部处的方式抵接。
10.如权利要求1和4-6中任一项所述的断开装置，其特征在于，所述第一移动斜面(31)包括相对于结合第二与第三枢轴销(Z2、Z3)的枢轴销形成0到45°之间的角度(α)的纵向枢轴销。
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