CN103392215A - 隔离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是一种隔离装置（T），其包括：至少两个电极（1、2），至少两个电极（1、2）能够经由导电连接元件（3）连接，其中连接元件（3）布置在绝缘体（4）中，当处于第一位置时绝缘体（4）提供至少两个电极（1、2）经由导电连接元件（3）电气连接的可能性，并且当处于第二位置时绝缘体（4）使至少两个电极（1、2）彼此隔离开，其中当处于第二位置时绝缘体（4）被插入插座（5）内，插座（5）至少在一些部分中包括绝缘材料，由此当处于第二位置时导电连接元件（3）基本由绝缘材料包围。

Description

隔离装置
本发明涉及隔离装置。
在很多领域中使用隔离装置。例如，隔离装置旨在将电气设备与电压供给隔离开。
这里进行隔离可能有很多原因，例如过载保护等。
在隔离过程期间通常出现电弧。这里，燃烧电弧造成不应低估的风险。
如果在交流电压系统中使用隔离装置，并且如果需隔离的电压也是交流电压，则电弧问题相当轻，因为交流电压过零，这通常导致电弧的淬火。
与此相反，在直流电压的情况中，直流电压不过零，并且因此燃烧电弧不简单地自动淬火，而是必须通过进一步的建设性措施来主动地淬火。如果电弧未淬火，则电气连接保持完整。
本发明的目的是要提供一种也能够可靠地隔离直流电压的隔离装置。
根据本发明，该目的是通过独立权利要求中的特征解决的。在从属权利要求中公开本发明的有利实施例。
下面将基于优选实施例参考附图更详细地说明本发明。
在附图中：
图1示出当处于第一位置时本发明第一实施例的示意侧视图；
图2示出当处于第一位置时本发明第一实施例的示意图；
图3示出当处于第二位置时本发明第一实施例的示意侧视图；
图4示出当处于第二位置时本发明第一实施例的示意图；
图5示出本发明第二实施例的示意侧视图；
图6示出本发明第二实施例的示意图；
图7示出本发明第三实施例的示意侧视图；
图8示出本发明第三实施例的示意图；
图9示出根据本发明的实施例之一的细节；
图10示出本发明第四实施例的示意侧视图；
图11示出本发明第四实施例的示意图。
就下面对附图中对相同附图标记的参考来说，这暗示其为各自相似的。除非明确地被排除，否则下面描述的本发明的方面能够以任何可行的组合使用。
图1示出本发明第一实施例的示意侧视图。这里，隔离装置T具有至少两个电极1、2。这些电极基本上位于隔离装置T的彼此相对的侧。
电极1、2经由导电连接元件3电气连接。如果为操作提供足够的电流承载能力，则连接元件的形状是无关紧要的。在正常的非隔离状态下使能所述电气连接，该正常的非隔离状态在下文中被称为第一位置。将连接元件3布置在绝缘体4中。
例如，在图2中示出，连接元件3具有圆形横截面，并且嵌入绝缘体4。
如图3和图4所示，当处于第二位置时，将绝缘体4插入插座5中，使得绝缘体4现在将电极彼此电气隔离开。为此，当处于第二位置时，插座至少在其与导电连接元件3相邻的部分中具有电绝缘材料。
当导电连接元件3离开两个电极1、2移动时，例如当导电连接元件3插入插座5内时，电弧6、6′可能出现并且由虚线箭头表示。这些电弧构成一种等离子通道。如果电弧足够长，那么因此场强从特定点起不足以保持电弧燃烧。
在该布置中，还能够看见进一步的效应：由于电弧6和电弧6′中的电流总是指向不同方向，因此磁力作用于电流，更具体地使得电流彼此排斥。该排斥力行为由图3中的箭头F表示。
该排斥力行为迫使电弧彼此远离，并且还例如导致将电弧路径向外延伸一段位移。该效应能够被理解为磁性自加载（Selbstbeblasung）。
该效应能够通过引入外部磁场而进一步提升。例如，该隔离装置可以在适合的点处具有永磁体。例如，因此能够将磁体插入在插座5内或在绝缘体4内的适合的点处。
能够使电弧6、6′淬火的其它手段包括：例如，绝缘体4具有在电弧效应下排出气体的材料，和/或插座5具有在电弧效应下排出气体的材料。
为了进一步提升该效应，插座5可以具有一个或多个开口11、11′。当插座从第一位置移动到第二位置时，所述一个或多个开口11、11′使得电弧6、6′能逸出。这能够在图5和图6示出的本发明的第二实施例中看出。该电弧的逸出由从开口处出现的箭头示意性地表示。因此，电弧路径延伸，使得电弧淬火。当然，在该实施例中还能够提供例如此前描述的自加载和排气材料等的进一步的磁性协助手段。
虽然也有可能插座5的两侧具有不同数量和形状的开口11、11′，但是这些不同数量和形状的开口11、11′在图5中相同地示出。
基于长度的淬火效应还能够通过分成大量的子电弧
Figure BDA0000367738350000031
来协助，因为每个子电弧都必须满足燃烧条件。如果子电弧之一不再满足燃烧条件，则全部电弧因此淬火。
根据第三实施例，因此，导电部7、7′、9布置在插座5上，其中导电部7、7′、9基本上具有延伸部，该延伸部正交于从第一位置至第二位置的连接线。例如，能够将导电部7、7′、9布置在插座5的外表面上或内表面上。
根据进一步的实施例，还能够使隔离装置T成型，以便导电部9形成在支座8上，并且支座8具有位于至少两个导电部9之间的非导电部。例如，导电部7、7′可以形成为淬火板的类型。这近似对应于图7和图8的示意图示。
虽然在此可以再次彼此独立地选择导电部7、7′的尺寸和数量，但是它们优选地是类似的。这里能够以如下方式选择淬火板的数量和它们彼此相距的空间距离，以满足需隔离的特定电压的淬火条件。例如，能够将淬火板形成为淬火板叠层，该淬火板叠层仅被应用于具有开口1和11′的插座5。
在另一示例性实施例中，能够在支座8上以类似条状导体的方式形成导电部9，并且支座8能够具有位于至少两个导电部9之间的凹槽10，使得能够形成一个或多个子电弧6。例如，支座8是电路板，并且导电部9优选地是适当地施加的导轨。例如可以磨铣凹槽。这种印刷电路板能够经济地生产，并且能够容易地应用于具有开口11和11′的插座5。
当然，在该实施例中还能够提供进一步的手段，例如此前描述的自加载和排气材料的磁性协助。
在另一个进一步的实施例中，可以可选地将导电部布置在插座5上，或者除了将导电部布置在插座5上以外，还可以将导电部布置在绝缘体4上，其中绝缘体4上的导电部基本上具有延伸部，该延伸部正交于从第一位置至第二位置的连接线。
此外，隔离装置还可以用于隔离过压保护元件。此外，如图10和图11所示，可以提供级联布置。这里，前面示出的实施例的相似的（如附图中示出的）和不同的变形能够彼此混合。
通过本发明，有可能产生甚至对于需隔离的直流电压也具有可靠隔离能力的、成本低廉的隔离开关。
附图标记列表：
电极          1
电极          2
连接元件        3
绝缘体         4
插座          5
电弧、子电弧       6,6′
导电部、淬火板      7,7′
支座、电路板       8
导电部、条状导体      9
凹槽          10
开口          11,11′
隔离装置        T
力          F

Claims (13)

1.一种隔离装置（T），包括：
至少两个电极（1、2），所述至少两个电极（1、2）能经由导电连接元件（3）连接，其中所述连接元件（3）布置在绝缘体（4）中，当处于第一位置时所述绝缘体（4）使所述至少两个电极（1、2）能经由所述导电连接元件（3）电气连接，并且当处于第二位置时所述绝缘体（4）使所述至少两个电极（1、2）彼此隔离开，其中当处于第二位置时所述绝缘体（4）被插入插座（5）内，所述插座（5）至少在一些部分中具有绝缘材料，使得当处于所述第二位置时所述导电连接元件（3）基本由绝缘材料包围。
2.根据权利要求1所述的隔离装置（T），其中所述插座（5）具有一个或多个开口（11、11′），当所述插座从所述第一位置移动到所述第二位置时，所述一个或多个开口（11、11′）使得电弧（6、6′）能逸出。
3.根据权利要求2所述的隔离装置（T），其中所述导电部（7、7′、9）布置在所述插座（5）的外表面上，其中所述导电部（7、7′、9）基本上具有延伸部，该延伸部正交于从所述第一位置至所述第二位置的连接线。
4.根据权利要求3所述的隔离装置（T），其中所述导电部（7、7′）按照淬火板的式样形成，使得能形成一个或多个子电弧（6、6′）。
5.根据权利要求3所述的隔离装置（T），其中所述导电部（9）以类似条状导体的方式形成在支座（8）上，并且所述支座（8）具有位于至少两个导电部（9）之间的凹槽（10），使得能够形成一个或多个子电弧（6）。
6.根据权利要求3所述的隔离装置（T），其中所述导电部（9）形成在支座（8）上，并且所述支座（8）具有位于至少两个导电部（9）之间的非导电部。
7.根据前面的权利要求之一所述的隔离装置（T），其中所述插座（5）由两个或两个以上的支座（8）构成。
8.根据前面的权利要求之一所述的隔离装置，其中所述支座（8）由电路板材料制成。
9.根据前面的权利要求之一所述的隔离装置（T），其中导电部布置在所述绝缘体（4）上，其中所述导电部基本上具有延伸部，该延伸部正交于从所述第一位置至所述第二位置的连接线。
10.根据前面的权利要求之一所述的隔离装置，其特征在于所述绝缘体（4）具有在电弧效应下排出气体的材料。
11.根据前面的权利要求之一所述的隔离装置，其特征在于所述插座（5）具有在电弧效应下排出气体的材料。
12.根据前面的权利要求之一所述的隔离装置，其特征在于隔离装置用于隔离过压保护元件。
13.根据前面的权利要求之一所述的隔离装置，其特征在于所述隔离装置具有处于级联布置中的两个或两个以上隔离装置。
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