CN104272539A - 用于电子装置、尤其是用于过电压放电器的故障指示装置 - Google Patents

用于电子装置、尤其是用于过电压放电器的故障指示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电子装置、尤其是用于过电压放电器的故障指示装置，其包括响应不同故障状态或过载状态的至少两个热式过电流保护器，所述过电流保护器分别具有一个用于触发故障信号化的机械操作装置，该机械操作装置构造为作用于故障信号化元件的针或钉。根据本发明，所述至少两个过电流保护器相对于彼此设置成，使得针或钉的方向矢量在针或钉的运动行程的假想延长线上相交，并且各针或钉作用于可移动的衔铁的相应设置的表面侧上，并且衔铁在运动行程中具有可变化的位置。此外，衔铁具有另一表面侧，该另一表面侧本身在衔铁运动中作用于故障信号化元件并且例如使之滑移，并且为此所述另一表面侧具有至少一个楔斜面，用以改变基于其中一个针或钉的运动的力方向。

Description

用于电子装置、尤其是用于过电压放电器的故障指示装置
技术领域
本发明涉及一种用于电子装置、尤其是用于过电压放电器的故障指示装置，其包括响应不同故障状态或过载状态的至少两个热式过电流保护器，所述过电流保护器分别具有一个用于触发故障信号化的机械操作装置，该机械操作装置构造为作用于故障信号化元件的针或钉。
背景技术
DE102006000919.3公开一种可插塞的包括一个或多个过电压保护元件的过电压放电器。各过电压保护元件设置在具有光学故障指示装置的一个结构单元中。此外，设置热式过电流保护器，其具有机械操作装置，用于触发用于故障信号化的通信触点。
根据所引用的现有技术的任务，应可靠地触发用于故障信号化的通信触点，在此提供一种新型结构，该结构基于固定的误差链，从而可避免错误地触发优选用作通信触点的微型开关。所提出的结构应避免不利的摇动运动并且仅涉及垂直于放电器插塞方向定向的滑移运动。与此相应，设置一个可横向于放电器插塞方向运动的直线导向的滑动件，该滑动件具有一个弹性舌片作为闭锁件。弹性舌片的自由端部被锁止元件锁止。热式过电流保护器具有操作针，该操作针在触发情况下作用于舌片的自由端部，以便使该自由端部从锁止位置中移动出。滑动件具有一个自由的接片状的区段，该区段贯穿放电器壳体中相应的开口。当操作针作用于舌片的自由端部时，滑动件被释放并且可实施纵向滑移。根据那里的优选方案，热式过电流保护器具有圆柱形状并且集成有弹簧预紧的操作针。上述舌片的自由端部的转动方向和热式过电流保护器的操作撞针的运动方向处于一条轴线上，即两个方向基本上重合。
在滑动件的一种方案中，滑动件的指示表面可具有彩色标记或被染色，在此用于覆盖过电压放电器的罩在其上侧具有一个视窗作为光学故障指示装置的一部分。
借助所引用的根据DE102006000919.3的方案虽然在使用撞针保险装置的情况下以简单的方式提供了机械操作装置，该机械操作装置能够可靠触发光学指示装置或通信装置。但当过电压放电器中存在多个在其运行特性方面待监测的元件时，就需要多个设有舌片的滑动件和相配的操作机构，这导致在机械和结构上极为复杂的解决方案。
DE102009022069A1公开一种具有至少一个放电元件的过电压放电器，其中存在一个钎焊固定的与放电元件连接的热式分离点。此外设有用于指示故障状态的故障指示装置，并且该故障指示装置附加地查询热式切断装置、尤其是保险装置的状态并且将放电元件和切断装置的可能的故障状态机械地在“或”连接中以适合的光学方式表示出来。热式切断装置还具有活动部件，该活动部件由撞针式熔断器金属线固定并且在撞针式熔断器金属线熔化或破坏之后被释放。
通过该方案应这样解决任务：借助少量构件为所有可想到的故障状态提供一个故障指示装置。为此在放电器壳体上或其中设置用于压力弹簧或类似蓄能器的导向件。第一弹簧端部直接或间接通过分离柱塞或分离柱作用于热式分离点上，并且蓄能器的与第一端部相对置的第二弹簧端部直接或间接通过导向环作用于滑动件上。
滑动件在第一侧上直接地或间接通过故障指示装置地被另一弹簧沿滑移方向加载力。滑动件的与第一侧相对置的第二侧与热式切断装置的活动部件作用连接，以便能够在压力弹簧的作用下跟随活动部件的释放运动。
已知的滑动件的第二侧这样构造，使得滑动件可通过所述另一弹簧的力在热式分离点被触发并且在热式切断装置的部件被固定以及在滑动件和导向件之间的位置不改变的情况下进行纵向运动，并且滑动件在撞针式熔断器金属线连同热式切断装置的活动部件被释放的情况下相对于导向件进行行程运动并且随后进行纵向运动。弹簧的第二端部或导向环的至少一部分嵌入滑动件的空隙或凹部中，以便将滑动件和故障指示装置锁止在放电器的规定状态中。在结构上，导向件具有用于接收压力弹簧和分离柱塞或分离柱的至少一个区段的内部柱形区域。导向件可以是壳体的整体组成部分。故障指示装置可构造成可转动的并且被导向于属于壳体的支承销上。故障指示装置还具有设有信号颜色的表面区段。通过故障指示装置的在壳体罩视窗区段内的运动，可视觉地确定颜色变化并且在例如由绿色变为红色时确定可能的故障状态。此外，故障指示装置在其可转动的端部之一上具有突出部或杠杆臂，其用于触发通信指示装置。
热式切断装置构造成具有两个相对置的罩的柱形保险装置，并且在罩之一上设置由撞针式熔断器金属线固定的活动部件。
根据上述现有技术，一方面用于热式分离点和切断装置的活动部件的蓄能器功能并且另一方面用于故障指示装置的运动的蓄能器功能是功能分离的。因此可分开监测两个组件，但为此需要连接不同的机械元件且总体上结构非常复杂。
根据DE102006034404A1的用于过电压保护设备中的具有优选构造为撞针的附加机械触发器的过电流保护器包括第一功能单元，该第一功能单元除了机械触发器外还具有第一熔化元件。第二功能单元构造为过载保护装置并且具有第二熔化元件。每个功能单元设置在一个壳体内，在相应壳体上设有侧面的相对置的封闭罩并且熔丝或熔化元件分别位于壳体内部并且电接触到封闭罩上。第一和第二功能单元电气并联并且该并联电路与本来的过电压保护设备串联。功能单元构成一个共同的机械组合体。在第一功能单元的一个封闭罩上设有腔用于容纳弹簧预紧的撞针，撞针由第一熔化元件保持在其静止位置中。第一熔化元件由金属丝制成，该金属丝具有高的抗拉强度和具有这样的I2t值，该I2t值明显小于第二熔化元件的材料的I2t值。
已知的过电流保护器具有高的老化稳定的脉冲电流承载能力、机械指示功能或对这种指示功能和信号功能的支持性以及高的断流容量。撞针可用于机械触发光学和/或电学指示装置。
发明内容
从上述现有技术出发，本发明任务在于，提供一种改进的用于电子装置、尤其是用于过电压放电器的故障指示装置，其包括响应不同故障状态或过载状态的至少两个热式过电流保护器，所述过电流保护器能够在一个唯一的指示元件、如通信指示装置上作为“或”连接描述不同的触发标准、优选描述具有撞针式熔断器的保险元件，并且还能更精确和简单地确定关于各过电流保护器或者说保险元件的故障。
本发明任务通过根据权利要求1的方案的特征组合来解决，并且从属权利要求包括至少符合目的的构造和扩展方案。
据此从一种用于电子装置、尤其是用于过电压放电器的故障指示装置出发，其包括响应不同故障状态或过载状态的至少两个热式过电流保护器，所述热式过电流保护器优选构造为具有内部撞针式熔断器功能的保险元件。所述过电流保护器分别具有一个用于触发故障信号化的机械操作装置，该机械操作装置构造为作用于故障信号化元件的针或钉。所述故障信号化元件可以是标有颜色的滑动件或其它光学指示元件，但也可以是电气开关装置或作用于光电耦合器的构件。
根据本发明，所述至少两个、原则上也可任意多的过电流保护器相对于彼此设置成，使得针或钉的方向矢量在针或钉的运动行程的假想延长线上相交。
各针或钉作用于可移动的衔铁的相应设置的表面侧上并且衔铁在运动行程中具有可变化的位置。衔铁在此理解为设计构造的面状体，该面状体能够吸收、传递相应针或钉的机械动力并且必要时实现运动方向反转。此外，鉴于衔铁在受到针或钉的作用后改变位置，衔铁本身可用于构成指示装置。
衔铁具有另一表面侧，该表面侧本身在衔铁运动中作用于故障信号化元件。为此所述另一表面侧具有至少一个楔斜面，用以改变基于被触发的过电流保护器的针或钉之一的运动的力方向。
衔铁运动不仅可以是滑移运动、即线性运动而且也可以是偏转运动或者说转动运动。
优选这样设置过电流保护器，使得机械操作装置基本上彼此垂直地定向。
在衔铁上可在结构上构造杠杆臂，以便将衔铁的滑移运动转换为转动运动，从而可操作开关装置。
在一种优选的实施方式中，衔铁在其所述另一表面侧上可具有两个相反的楔斜面，从而形成类似于截锥形的凹部。彼此相反定向的楔斜面与故障信号化元件相互作用，在此故障信号化元件沿其运动方向导向地被支承并且具有两个互补的楔斜面。在这种实施方式中，当衔铁侧向移动时，则故障信号化元件的运动方向转换，这使得故障信号化元件的位置垂直于衔铁的侧向滑移运动进行变化。
但衔铁也可构造为钟摆体并且在此不仅可沿其钟摆方向而且也可垂直于钟摆方向地运动，以便引起或者说触发故障信号化。
在一种方案中，衔铁在一个相对于针或钉或者说故障信号化元件的影响不被操作的表面侧上具有标记，这些标记在电子装置的视窗中根据过电流保护器之一被触发后引起的衔铁运动可见或不可见，由此可准确确定关于相应故障的过电流保护器的故障。
衔铁通过故障信号化元件的上述互补的楔斜面保持在预定的位置中，为此故障信号化元件处于机械预紧下。
此外，根据本发明，上面所描述的故障指示装置尤其可用于多极的过电压保护设备中。
附图说明
下面借助实施例并且参考附图详细说明本发明。附图如下：
图1为包括衔铁和总共三个热式过电流保护器的故障指示装置的原理图，所述过电流保护器分别具有一个用于触发故障信号化的机械操作装置，并且衔铁将过电流保护器的针的相应运动传递到故障信号化元件上；
图2至4为衔铁以及例如构造为撞针式熔断器1至3的过电流保护器被激活后的运动位置或者说运动变化的细节图；
图5为构造有连接的用于形成转动轴线的杠杆臂的衔铁的透视性原理图；
图6为类似于图1的透视图且示意性示出衔铁的线性运动方向；
图7为衔铁的示例性的结构实施的解决方案，该衔铁实施钟摆运动并且可附加地垂直于钟摆行程进行这样的运动，以便在功能状态方面监测基本上彼此垂直定向的过电流保护器并且向一个共同的指示元件传送可能的故障。
具体实施方式
在实施例中体现的本发明基本构思出发点为：合并多个、至少两个相对于彼此设置成的过电流保护器，其例如构造为具有撞针式熔断器的保险元件，这些保险元件通过“或”连接作用于一个共同的指示装置。
附图中示出的衔铁通过力作用、尤其是撞针式熔断器的撞针的力作用在其位置中发生移动。
通过衔铁体的几何构造在此原则上不重要的是，哪个撞针式熔断器在此在其位置中移动。
首先观察图1，该图示出根据本发明的解决方案的原理性俯视图。衔铁4是可线性移动的面状体。总共有三个撞针式熔断器1至3围绕衔铁4设置。相应撞针式熔断器1至3的相应构造为针10的操作装置作用于可移动的衔铁4的相应设置的表面侧。撞针式熔断器1作用于衔铁4的表面侧11，撞针式熔断器2作用于表面侧12并且撞针式熔断器3作用于表面侧13。
借助大写字母A至D示出作为状态指示装置6的标记，在中间区域(A)中设置视窗。衔铁4的滑移运动(参见图2至4)于是可通过视窗和可识别的信号化构造来理解。通过可见的字母(如根据图2的B)可确定在此情况下撞针式熔断器1被触发。
在根据图1至6的实施方式中，衔铁4具有两个相对置的楔面14和15，所述楔面总体上导致衔铁4中截锥形的成形部。
例如构造为指示装置或开关的故障信号化元件5具有互补的楔斜面16和17。衔铁的滑移运动(参见图2和3)也导致故障信号化元件5的位置变化。
故障信号化元件5可借助力F1预紧，在此力F2大于F1并且由被激活的机械操作装置发出。
故障信号化元件5在运动方向方面可沿力矢量F1和F2移动地被导向。
如图2所示，当撞针式熔断器1被触发时，针10的触发力经由表面4a传递到衔铁4上，衔铁4于是线性移动距离x1。经由以一定角度设置的斜面(楔面)14(参见图1)，力传递到元件5(表面16，图1)上，该元件于是线性移动距离Y。
当撞针式熔断器2根据图3被触发时，经由表面4b力传递到衔铁4上，衔铁于是移动距离x2，经由楔斜面15运动和力传递到元件5上(表面17，参见图1)，该元件再次移动距离Y。
按图4撞针式熔断器3被触发。经由表面4c相应触发力传递到衔铁4上，衔铁由此移动距离x3。经由衔铁4，在衔铁带动下(距离x3)运动力传递到元件5(表面19，参见图1)上，该元件移动距离Y。
根据图5和6，衔铁4不仅可被线性支承(图6)而且也可被旋转地支承(图5)。在此存在这样的可能性，即通过杠杆臂20由衔铁4的滑移运动产生关于转动轴线21的转动运动，由此产生用于开关装置或指示装置22的转动运动。
但杠杆臂20也可从图平面中向前倾斜，以便激活故障信号化元件5。为此可使用薄膜铰链或杠杆臂的柔性设计。
钟摆运动意义以及衔铁4垂直于钟摆行程方向的偏转的实施方式在根据图7的技术结构实施中示出。
图6从衔铁4沿示意性箭头指示的线性滑移运动出发。衔铁4在此可同时构造为指示装置或与根据开头所描述的现有技术的指示元件作用连接。
由图中清晰可见，原则上标识报警元件、即过电压保护装置的数量是不受限制的。通过延长根据图1的表面4a至4c或者说11至13，可设置大量的撞针式熔断器，它们分别以相同的方式作用于衔铁。
衔铁也可作用于例如构造为微型开关的电通信单元，并且附加地在指示被激活的、即被触发的通过大写字母A至D表示的过电流保护器的意义中与视窗相互作用。
因此，能够指示出哪个撞针式熔断器或者说哪个过电流保护器被触发。因此可在多极的过电压保护设备中实现各路径的状态指示，该状态指示可构成通信信号，但也可同时直接光学指示于设备上。
作为替换方案，采用根据本发明所描述的原理也可指示过电压保护设备的阶梯式的既有损坏。在此与现有技术相比不仅可实现二级或三级，也可实现四级指示。
图7示出一种示例性的结构实施的解决方案，其中使用了可进行钟摆运动的衔铁。此外，衔铁可垂直于钟摆行程运动，以便在功能状态方面监测彼此垂直定向的过电流保护器并且向一个共同的指示元件传送可能的故障。过电流保护器在图7中以附图标记3和21来表示。为图7中表示的其余部件使用了相应于根据上述实施例的功能元件的附图标记。

Claims (9)

1.故障指示装置，其用于电子装置、尤其是用于过电压放电器，该故障指示装置包括响应不同故障状态或过载状态的至少两个热式过电流保护器，所述过电流保护器分别具有一个用于触发故障信号化的机械操作装置，该机械操作装置构造为作用于故障信号化元件的针或钉，其特征在于，所述至少两个过电流保护器相对于彼此设置成，使得针或钉的方向矢量在针或钉的运动行程的假想延长线上相交，并且各针或钉作用于可滑移的衔铁的相应设置的表面侧上，并且衔铁在运动行程中具有可变化的位置，但也位于针或钉的运动行程的假想延长线的交点中，此外，衔铁具有另一表面侧，该另一表面侧本身在衔铁运动中作用于故障信号化元件并且为此所述另一表面侧具有至少一个楔斜面，用以改变基于其中一个针或钉的运动的力方向。
2.根据权利要求1的故障指示装置，其特征在于，所述衔铁运动是滑移运动或转动运动。
3.根据权利要求1或2的故障指示装置，其特征在于，各过电流保护器设置成，使得各相邻的机械操作装置基本上彼此垂直地定向。
4.根据上述权利要求之一的故障指示装置，其特征在于，在衔铁上构造一个杠杆臂，以便将衔铁的滑移运动转换为转动运动，从而可操作开关装置或类似器件。
5.根据上述权利要求之一的故障指示装置，其特征在于，所述衔铁在其所述另一表面侧上具有两个相反的楔斜面，这两个楔斜面与故障信号化元件相互作用，其中，故障信号化元件沿其运动方向导向地被支承并且具有两个互补的楔斜面。
6.根据权利要求1至4之一的故障指示装置，其特征在于，所述衔铁构造为钟摆体并且不仅可沿其钟摆方向而且也可垂直于此钟摆方向地运动。
7.根据上述权利要求之一的故障指示装置，其特征在于，所述衔铁在一个不被操作的表面侧上具有多个标记，这些标记在电子装置的视窗中根据过电流保护器之一被触发后引起的衔铁运动可见，由此可准确确定相应过电流保护器的故障或电子装置的状态。
8.根据权利要求5或7的故障指示装置，其特征在于，所述衔铁通过故障信号化元件的互补的楔斜面保持在预定的位置中，并且故障信号化元件为此处于机械预紧下。
9.根据上述权利要求之一的故障指示装置，其特征在于，所述故障指示装置应用于多极的过电压保护设备中。
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