CN103907170A - 具有内部电压测量的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器，其包括断路器外壳(1)和电子模块(2)，其中至少一个接触件被设置用于分接初级线(3)处的电压，以及适配器(4)被设置用于降低所分接的初级线的电压。

Description

具有内部电压测量的断路器

技术领域

本发明涉及具有断路器外壳和电子模块的断路器，其中设置至少一个接触件来分接初级线处的电压。

背景技术

对于断路器处的功率测量，例如对于能量消耗分析，需要电压分接头。直到现在为止，使用断路器外部的外部装置来用于该目的。为了能够在断路器自身的内部进行功率测量，断路器内部的内部电压分接头也是必要的。从文献US2009/0190289A1已知一种断路器，其中，电压分接头被包括至断路器自身中，以使得外部模块可以被省略。分接在断路器的初级线中存在的这种高电压需要借助于分压器来降低电压至电子测量装置可容许的值。在迹线、线路、适配器和接触件上承载高压信号带来了由于阻塞、高温、可能的泄漏路径引起的问题以及由于电气或电磁效应引起的对电子器件的破坏性影响。此外，存在为断路器外壳内部的额外元件提供足够空间的问题。

发明内容

本发明的一个目的是使得可以实现关于所提到的问题改进的具有内部电压分接的断路器。

该目的通过根据独立权利要求的断路器来实现。优选实施例和有利进展在从属权利要求中给出。

根据本发明的断路器具有断路器外壳和电子模块。用于本发明的目的的断路器外壳构成断路器的外部边界并包含所有的重要组件。由此，单独的转换器外壳在存在的情况下被包括在断路器外壳中。电子模块主要包括控制断路器的电子器件以及用于评估由分压器降低的、初级线的电压的电子感测器件，该电压根据本发明由初级线上的至少一个接触件分接。根据本发明，适配器被设置在断路器外壳内部，用于降低所分接的初级线的电压，该适配器位于电子模块外部。有利地，根据本发明的断路器可以将适配器充分地远离电子模块放置和/或充分地对电子模块屏蔽，以使得可以显著降低由于高电压的电气或电磁效应引起的对电子器件的破坏性影响。这里，电子模块这一名称是指组合在一个或多个电路板上的断路器的电子组件，其通常还包括其自身的用于电子组件的外壳。根据本发明，所分接的电压的降低在电子模块外部实现。

根据一个优选实施例，适配器被设置有接触板，其特别地以可释放的方式连接至初级线，作为用于电压分接的接触件。特别优选地，接触板与初级线可利用紧固件被一起附接至断路器外壳。紧固件通常是用于紧固初级线的螺钉。接触板可以有利地被共同紧固，而不需要对要实现的断路器的任何改变。紧固螺钉不需要被更换，因为接触板特别地具有厚度与初级线相比极小的材料。

然而，由于其稳定性，接触板可以实现另一有利实施例，根据该实施例，适配器可以专有地通过接触板被紧固至断路器外壳。由此，将适配器定位在断路器外壳内部的问题被有利地解决。该实施例明显特别适于改进断路器的已有设计。此外，该实施例关于电磁兼容性(EMC)被优化，因为从与初级线接触起完全不需要经过断路器外壳确定高电压承载迹线的路线。

在第二优选实施例中，适配器经由迹线与用于初级线上的电压分接的接触件连接。这里，特别地通过对电子模块屏蔽和/或与其分隔的断路器外壳确定印刷电路的路线，以最小化电磁相互作用。该实施例具有断路器外壳内的可用自由空间可用于放置适配器的优点。此外，对于多极断路器，几个适配器可以被组合在一个位置。

根据第三优选实施例，其中，适配器具有接触元件，可以经由接触元件建立用于初级线处的电压分接的接触件。根据该实施例，针对适配器的放置有利地提供了一些自由度。这仅受初级线必须可经由接触元件接触的需求所限制。关于EMC，还有利的是，注意到在该第三实施例中，根本不需要通过断路器外壳确定高电压承载迹线的路线。根据第三实施例的一个配置，接触元件具有弹簧或者被配置为弹簧，由此有利地提供了接触时的容差补偿。

根据特别地可应用于第三和第三实施例的另一优选实施例，其中，适配器位于断路器外壳的侧壁中。由于现有的断路器设计一般具有很少的可用自由空间，因此壁区域的使用将是有利的，只要继续确保稳定性和保护功能即可。特别优选地，将适配器放置在断路器外壳的侧壁中，初级线经由该侧壁被确定路线至断路器外壳。这再次实现了先前描述的接触元件的使用，或者至少仅需要用于高电压的短的迹线。

在多极断路器中，特别地，多个初级线被分配相应数量的适配器，以使得所有线的内部电压分接有利地可行。这里，根据该实施例，每个适配器可以具有单独的适配器外壳。可替换地，多个适配器可以放置在电子模块外部的共用的总适配器外壳中。

附图说明

以下将借助于附图基于一个实施例更详细地描述本发明。该设计是示例性的并且不限制本发明的一般构思。

以下是附图的细节：

图1示出根据本发明的三极断路器的实施例；

图2示出与图1的实施例相对应的适配器的详细视图；

图3示出具有盖的根据图2的适配器；

图4示出根据本发明的断路器的另一实施例，其具有接触元件的三个不同的示例性实施例；

图4A示出用于容纳根据图4的适配器的总适配器外壳；

图5详细示出根据图4的接触元件；

图6详细示出根据图4的另一接触元件；

图7详细示出根据图4的又一接触元件；

图8示出根据本发明的断路器的另一实施例；

图9示出图8的实施例的细节。

具体实施方式

图1至3涉及根据本发明的断路器的第一实施例。在图1中示出了断路器1的部分视图，其内定位有断路器的转换器。在所示的示例性实施例中在外壳1内部不可见的转换器，在断路器的变型设计中可以具有其自身的转换器外壳，其例如位于实际断路器外壳1的外部。为了本发明的目的，在该情况下，转换器外壳也应该被认为是断路器外壳的一部分。初级线3在断路器外壳1内部引导，延伸通过转换器块并且之后向前延伸至断路器的实际开关室(未示出)中。初级线3利用紧固件6(通常为螺钉)被紧固至转换器。电子模块2位于转换器上。位于其内部的电子线路用于基于由转换器发送的信号来控制断路器。

根据本发明，断路器具有用于分接一个初级线3处的电压的至少一个接触件。这里，在转换器1内设置了三个适配器4，用于降低所分接的三个初级线3的电压。图2和3详细示出了一个适配器4，在图2中没有适配器盖16，而在图3中具有适配器盖16。电压的降低通过分压器14来完成。为了该目的设置的电阻器被放置在适配器外壳9内部的电路板12上。此外，接触板5通过接触销15被紧固至电路板12。适配器4位于根据本发明的电子模块2外部，以降低由于电气或电磁效应引起的对电子器件的干扰。适配器4利用紧固件6通过接触板5被紧固至初级线3，以使得安全地建立初级线3和适配器4之间的接触。适配器4另外通过适配器外壳9和适配器盖16遮蔽，从而增加电磁兼容性(EMC)。被降低的电压信号通过例如导电迹线被发送至电子块2，并在其中被处理。

在图4中，以部分视图示出了根据本发明的断路器的另一实施例。断路器外壳1的侧壁8可以是突出的，通过该侧壁8，初级线3被确定路线至断路器外壳1中。该实施例示出了适配器4的定位的变型，这里适配器4位于侧壁8内部，优选地在图4a中单独示出的共用的总适配器外壳10中。为此，侧壁8被部分剖开地示出。该位置是特别有利的，因为可以通过初级线的表面或通过初级线的紧固件与初级线1进行接触。为此，侧壁8可以具有位于适配器4和初级线3之间的合适的通道或孔。另外，降低的电压信号可以被直接路由至电子模块2，如之后将结合图5、6和7所描述的。各个适配器4在此仅用于示出可能的示例性实施例。通常，在断路器中使用相同类型的适配器4。

在图5、6和7中的每一个中详细示出如图4中的一个适配器。适配器4本质上通过它们的接触元件7相区分，接触元件7构成对各个初级线3的接触件。除此之外，在适配器4的各个电路板12上通过示例的方式示出分压器14。

根据图5的接触元件7包括呈螺旋形式的被紧固并连接至电路板12的压缩弹簧，其被预加载在初级线3的表面上或初级线3的安装螺钉上并将来自初级线3的高电压传输至适配器4。

根据图6的接触元件7包括被紧固并连接至电路板12的板簧，其被预加载在初级线3的表面上或初级线3的安装螺钉上并将来自初级线3的高电压传输至适配器4。

根据图7的接触元件7包括被紧固并连接至电路板12的所谓的弹簧加载接触件，其两个伸缩接触杆22特别地通过弹簧力被预加载在初级线3的表面上或初级线3的安装螺钉上并将来自初级线3的高电压传输至适配器4。接触杆22的位置仅通过线示出。

类似的接触元件7还可以用于将降低的电压信号传输至电子模块2。对电子模块的接触件在图5至7中通过附图标记21表示。

图8和9示出根据本发明的断路器的另一实施例。转换器17在图8中示出为没有断路器外壳1。插口18准备用于电子模块2的插入。此外，为了更好的观察，灌封胶未被示出，以使得可以看到经由其插入初级线3的槽19。仅一个加垫的凸轮接触件20在图9的详细视图中可见，其中，还省略了初级线3。在初级线3安装在转换器17中的期间永久地形成接触。在所示实施例中，用于降低电压的适配器4位于总适配器外壳10中并通过未示出的迹线与加垫的凸轮接触件20连接。

附图标记列表

1 断路器外壳

2 电子模块

3 初级线

4 适配器

5 接触板

6 紧固件

7 接触元件

8 侧壁

9 适配器外壳

10 总适配器外壳

11 孔

12 电路板

14 分压器

15 接触销

16 适配器盖

17 转换器

18 插口

19 槽

20 加垫的凸轮接触件

21 对电子模块的接触件

22 接触杆

Claims (12)

1.一种断路器，其具有断路器外壳(1)和电子模块(2)，其中至少一个接触件被设置用于分接初级线(3)处的电压，其特征在于，用于降低所分接的所述初级线(3)的电压的适配器(4)被设置在所述断路器外壳(1)内部，所述适配器(4)位于所述电子模块(2)外部。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述适配器具有作为用于电压分接的接触件的、连接至所述初级线(3)的接触板(5)。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于，所述接触板(5)与所述初级线(3)能够通过紧固件(6)被一起紧固至所述断路器外壳(1)。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述适配器(4)能够专有地通过所述接触板(5)被紧固至所述断路器外壳(1)。

5.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述适配器(4)经由迹线与用于所述初级线(3)处的电压分接的接触件连接。

6.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述适配器(4)具有接触元件(7,20)，其中，用于所述初级线(3)处的电压分接的接触件能够通过所述接触元件(7,20)来产生。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于，所述接触元件(7,20)具有弹簧。

8.根据前述权利要求中任一项所述的断路器，其特征在于，所述适配器(4)位于所述断路器外壳(1)的侧壁(8)中。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述适配器(4)位于所述断路器外壳(1)的侧壁(8)中，所述初级线(3)经由所述侧壁(8)被确定路线至所述断路器外壳(1)中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的断路器，其特征在于，在多极断路器中，多个初级线(3)被分配相应数量的适配器(4)。

11.根据权利要求10所述的断路器，其特征在于，每个适配器(4)具有单独的适配器外壳(9)。

12.根据权利要求10所述的断路器，其特征在于，多个适配器(4)位于共用的总适配器外壳(10)中。

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