CN103219206A - 电气开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气开关（10），尤其电气的断路器，具有过电流触发装置（20），所述过电流触发装置在过电流情况下切断通过所述开关（10）的电流（I）。根据本发明设置，所述过电流触发装置（20）的触发机构（40）由流过所述电气开关的电流（I）的分电流（Ia）流过并且流过所述电气开关的电流（I）的所述至少一个其他的分电流（Ib、Ic）绕过所述触发机构（40）。

Description

电气开关

技术领域

本发明涉及一种具有按权利要求1的前序部分所述的特征的电气开关。

背景技术

这种开关例如由西门子公司以产品名称3VL TMTU销售。对于所述开关涉及一种配备有过电流触发装置的断路器。所述过电流触发装置可以在过电流情况下切断通过所述开关的电流。

发明内容

本发明的任务在于，说明一种开关，其中过电流触发装置可特别成本低廉地制造。

该任务根据本发明通过具有按权利要求1所述的特征的开关解决。根据本发明的开关的有利的设计方案在从属权利要求中说明。

对此根据本发明设置，过电流触发装置的触发机构由流过所述电气开关的电流的分电流流过并且流过所述电气开关的电流的至少一个其他的分电流绕过所述触发机构。

根据本发明的开关的主要的优点在于，在所述开关中过电流触发装置的触发机构不由要切换的总电流流过，而是仅由分电流流过。由于根据本发明的预先规定的电流分支绕过所述触发机构，实现了所述触发机构以及由此过电流触发装置整体能够设计得比当总电流流过所述触发机构时更小且更轻。

关于触发机构的设计方案看作有利的是，所述触发机构具有：由一个分电流流过的轭铁件，在过电流情况下运动或者摆转的、与所述轭铁件共同作用的衔铁件。

如果过电流触发装置具有带有至少一个开口的板材件，轭铁件插入所述开口中，其中流过电气开关的电流分为流过轭铁件的分电流以及至少一个其他的绕过衔铁件穿过板材件的分电流，则能够特别简单并且由此有利地实现电流的划分。

看作特别有利的是，板材中的开口是槽缝状。所述槽缝的纵向优选沿着两个分电流的电流方向延伸。

如果轭铁件由在横截面中为Ｕ形的导轨构成，所述导轨插入板材件的开口中，其中所述在横截面中为Ｕ形的导轨的底部贴靠在板材件的背离衔铁件的一侧上并且所述导轨的两个侧壁之一穿过板材件中的所述至少一个开口，则可特别简单并且成本低廉地装配过电流触发装置。

关于所述至少一个槽缝状的开口的方位看作有利的是，导轨件的导轨纵向平行于板材件中的所述至少一个槽缝状的开口的纵向延伸。

如果与轭铁件共同作用的衔铁件在过电流情况下朝着轭铁件的方向运动或者摆转，则可以实现可靠地触发所述过电流触发装置。替代方案可以是所述衔铁件在过电流情况下从所述轭铁件运动离开或者摆转出。

为了保证在触发所述过电流触发装置时简单并且可靠地切断电气开关，看作有利的是，所述过电流触发装置具有带有切换凸部的轴，其与触发机构的衔铁件共同作用并且在过电流情况下由所述触发机构的衔铁件带动。

此外还看作有利的是，板材件具有板材区段（在该板材区段中设有用于容纳轭铁件的所述至少一个开口）以及至少一个相对于该板材区段折弯的板材区段，所述折弯的板材区段平行于所述导轨的两个侧壁延伸并且引导所述一个分电流和所述至少一个其他的分电流。所述折弯的板材区段此外可以优选用于引导由所述分电流汇总的总电流。

所述电气开关例如涉及多相的电气开关。在这种情况中看作有利的是，所述开关对于每个电相位具有单独的触发机构。优选每个触发机构分别仅由配属的相电流的一个分电流流过，并且相应的相电流的至少一个其他的分电流绕过相应的触发机构。

换句话说，如果每个相位设置单独的触发机构并且对于每个触发机构实现电流分解为分电流，如上述说明一样，则上述实施方案相应地适合用于多相的电气开关。

附图说明

本发明随后根据实施例详细说明；在此示例地示出：

图1示出用于根据本发明的开关的过电流触发装置的实施例，其中以三维视角由前面倾斜地示出所述过电流触发装置，

图2以三维视角由后面示出根据图1的过电流触发装置，

图3以剖面示图示出根据图1和2的过电流触发装置，其中详细示出了由于电流引起的磁通，

图4示出根据图1到3的开关的过电流触发装置的其他零件，

图5详细地以细节图示出根据图1到4的开关的过电流触发装置的板材件，

图6示出用于如可用在根据图1到4的开关中的过电流触发装置的板材件的另一个实施例，并且

图7示出用于过电流触发装置的板材件的第三个实施例。

附图标记列表

10   开关

20   过电流触发装置

30   板材件

30a  背离侧

30b  朝向侧

31   板材区段

32   板材区段

33   板材区段

34   开口

35   开口

40   触发机构

41   轭铁件

41a  侧壁

41b  侧壁

41c  底部

42   衔铁件

43   弹簧

100  热触发装置

110  双金属元件

200  轴

210  切换凸部

300  凹口

310  固定孔

B   磁通

I    电流

Ia   分电流

Ib   分电流

Ic   分电流

P    箭头方向。

具体实施方式

为了清楚在附图中对于相同的或者类似的部件始终采用同一附图标记。

在图1中详细地在细节图中看出电气开关10的组成部分。可以看出过电流触发装置20，所述过电流触发装置包括板材件30以及触发机构40。所述板材件30具有中间的板材区段31，两个折弯的板材区段32和33连接在所述中间的板材区段上。所述中间的板材区段31设有两个槽缝状的开口34和35，所述开口相互平行地布置。

所述开关10适合或者确定用于切换电流，所述电流在图1中以附图标记I标识。所述电流I在根据图1的示图中由折弯的上面的板材区段32经过中间的板材区段31流至折弯的下面的板材区段33。

如在图1中可见并且再往下更详细地以细节图说明了，所述电流I在所述中间的板材区段31中分为三个分电流，其中一个分电流以附图标记Ia标识，另一个分电流以附图标记Ib标识以及第三个分电流以附图标记Ic标识。

所述触发机构40包括关于板材件30位置固定的或者不可动的轭铁件41，所述轭铁件通过在横截面中为U形的导轨构造。轭铁件41由可磁化的材料例如铁构成并且具有两个侧壁41a和41b，所述侧壁相互平行地布置并且穿过在板材件30中的两个槽缝状的开口34和35。轭铁件41的底部在图1中被板材件30遮挡。所述在横截面中为U形的导轨的导轨纵向与所述槽缝状的开口34和35的纵向以及分电流Ia、Ib和Ic的方向一致。

所述触发机构40除了所述轭铁件41此外还包括可动的衔铁件42，对此例如涉及翻转衔铁。所述衔铁件42由可磁化的材料例如铁构成并且被弹簧43的弹簧力加载，所述弹簧力使得/将会使得衔铁件42从所述轭铁件41沿着箭头P摆转出。如再往下更详细地以细节图说明的那样，当穿过开关10的电流I或者其分电流Ia超过预先规定的阈值时，衔铁件42克服弹簧43的弹簧力朝着轭铁件41的方向摆转。

在图1中此外还可看出固定在板材件30上的热触发装置100。所述热触发装置100包括双金属元件110，所述双金属元件在过高的开关温度的情况下引起所述开关10的断开。但是热触发装置100的作用原理对于关于过电流触发装置20的作用原理的进一步解释没有影响。

图2以另一个视角示出板材件30以及触发机构40。可以看到，轭铁件41或者U形的导轨具有底部41c，所述底部贴靠在板材件30的背离衔铁件42的一侧30a上。两个侧壁41a和41b（参见图1）由底部41c直角地延伸离开，从而使所述两个侧壁穿过在板材件30中的两个槽缝状的开口34和35并且到达板材件30的朝向衔铁件42的一侧30b上。

在图2中此外还容易看到，电流I如何分为分电流Ia、Ib和Ic。所述分电流中之一，即中间的分电流Ia，流过轭铁件41的底部41c，而两个另外的分电流Ib和Ic绕过轭铁件41并且由此也整个绕过触发机构40。也就是触发机构40仅仅由所述分电流Ia流过，从而因此也仅仅所述分电流Ia的大小对于作用原理或者对于触发所述触发机构40是决定性的。

图2此外还可以看出使衔铁件42从轭铁件41摆转出的弹簧43。

图3详细地以细节图示出触发机构40的工作原理。可以看出，通过流过轭铁件41的分电流Ia产生磁通B，所述磁通由轭铁件41的底部41c开始经过侧壁41b，经过在侧壁41b和衔铁件42之间的气隙，经过衔铁件42，经过在衔铁件42和侧壁41a之间的气隙最后流到轭铁件41的底部41c。

如果电流Ia超过通过弹簧43的弹簧力规定的或者确定的预先规定的阈值，则磁通B的磁力足够使所述衔铁件42克服弹簧43的弹簧力吸附到轭铁件41处，从而封闭所述两个气隙并且通过所述轭铁件41以及衔铁件42形成封闭的磁回路。

衔铁件42的翻转运动调整在图3中未进一步示出的机构，所述机构引起或者触发开关的断开。

在图3中可以非常清楚地整体看到触发机构40或者过电流触发装置的作用原理的有利的一面。可以看出只有分电流Ia流过轭铁件41并且因此可以触发衔铁件42的运动或者开关的断开。两个另外的分电流Ib和Ic绕过轭铁件41并且由此绕过触发机构40，从而这些分电流对于触发机构的作用原理没有影响。

因此根据图1到3触发机构40的优点在于，对触发机构40的机械零件，尤其是衔铁件42的稳定性以及弹簧43的弹簧力的设计而言，不需要考虑流过所述开关的总电流I，而仅需考虑流过触发机构40的分电流Ia。通过仅所述分电流Ia流过触发机构40，就实现了能够对触发机构40的部件设计得比当总电流I流过触发机构40时的情况更小并且更轻。

图4示出根据图1到3的开关10的其他部件。可以看出轴200，所述轴对于开关10的每个要切换的电相位分别配备有切换凸部210。如图4所示，所述切换凸部之一与衔铁件42共同作用，从而在调整衔铁件42时或者在朝着轭铁件41的方向摆转衔铁件42时实现切换凸部210的运动以及由此实现轴200的转动，通过所述轴引起或者至少可以引起开关10的触发或者开关10的断开。

图5再次详细地以细节图示出根据图1到4的触发机构40的板材件30。可以看到两个槽缝状的开口34和35，所述开口相互平行地布置。所述两个槽缝状的开口34和35的纵向相应于流过板材件30的分电流的电流方向。

图6示出板材件30的另一个实施例。可以看出，板材件30具有仅一个唯一的槽缝状的开口34。代替另一个槽缝状的开口在根据图6的实施例中存在凹口300，所述凹口实现了轭铁件（例如以在横截面中为U形的导轨的形式）的插入。

图7示出板材件30的另一个实施例，所述板材件配备有槽缝状的开口34和凹口300。所述根据图7的板材件30仅在涉及到固定孔310时区别于根据图6的板材件，所述固定孔的位置布置得与在根据图6的板材件中不同。

虽然通过优选的实施例以细节图详细地阐述并且说明了本发明，但是本发明不被公开的实施例所限制并且可以由专业人士由此推导出其他变形，而不离开本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电气开关（10），尤其电气的断路器，具有过电流触发装置（20），所述过电流触发装置在过电流情况下切断通过所述开关（10）的电流（I），

其特征在于，

-所述过电流触发装置（20）的触发机构（40）由流过所述电气开关的电流（I）的一个分电流（Ia）流过，并且

-流过所述电气开关的电流（I）的至少一个其他的分电流（Ib、Ic）绕过所述触发机构（40）。

2.按权利要求1所述的开关，

其特征在于，

所述触发机构（40）具有：

-轭铁件（41），所述轭铁件由所述一个分电流（Ia）流过，并且

-与所述轭铁件（41）共同作用的衔铁件（42），所述衔铁件在过电流情况下运动或者摆转。

3.按权利要求2所述的开关，

其特征在于，

-所述过电流触发装置（20）具有带有至少一个开口（34、35）的板材件（30），将所述轭铁件（41）插入所述开口中，

-其中所述流过所述电气开关的电流（I）分为流过所述轭铁件（41）的所述分电流（Ia）和绕过所述轭铁件（41）流过所述板材件（30）的所述至少一个其他的分电流（Ib、Ic）。

4.按权利要求3所述的开关，

其特征在于，

在所述板材件（30）中的所述至少一个开口（34、35）是槽缝状的，其中所述槽缝的纵向沿着分电流（Ia、Ib、Ic）的电流方向延伸。

5.按前述权利要求2-4中任一项所述的开关，

其特征在于，

所述轭铁件（41）通过在横截面中为U形的导轨构成，所述导轨延伸到所述板材件（30）的所述至少一个开口（34、35）中，以使得

-所述在横截面中为U形的导轨的底部（41c）贴靠在所述板材件（30）的背离所述衔铁件（42）的一侧（30a）上，并且

-所述导轨的两个侧壁（41a、41b）之一穿过在所述板材件中的所述至少一个开口（34、35）。

6.按权利要求5所述的开关，

其特征在于，

所述导轨的导轨纵向平行于在所述板材件（30）中的所述至少一个槽缝状的开口（34、35）的纵向延伸。

7.按前述权利要求2-6中任一项所述的开关，

其特征在于，

与所述轭铁件（41）共同作用的衔铁件（42）在过电流情况下朝着轭铁件（41）的方向运动或者摆转。

8.按前述权利要求中任一项所述的开关，

其特征在于，

所述过电流触发装置（20）具有带有切换凸部（210）的轴（200），所述切换凸部与所述触发机构（40）的所述衔铁件（42）共同作用并且在过电流情况下由所述触发机构（40）的所述衔铁件（42）带动。

9.按前述权利要求3-8中任一项所述的开关，

其特征在于，

所述板材件（30）具有板材区段（31），在该板材区段中设有用于容纳所述轭铁件（41）的所述至少一个开口（34、35）；以及具有至少一个相对于该板材区段折弯的板材区段（32、33），所述至少一个折弯的板材区段（32、33）平行于所述轭铁件（41）的两个侧壁（41a、41b）由所述一个板材区段（31）延伸离开并且导引所述一个分电流（Ia）和所述至少一个其他的分电流（Ib、Ic）。

10.按前述权利要求中任一项所述的开关，

其特征在于，

所述电气开关（10）是多相的电气开关，所述电气开关每个电相位都具有相位单独的触发机构（40），其中所述触发机构（40）中的每个都分别由配属的相电流的分电流（Ia）流过并且相应的相电流（I）的至少一个其他的分电流（Ib、Ic）绕过相应的触发机构（40）。

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