CN104658826A - 具有高低连接的电气中断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有高低连接的电气中断装置。该电气中断装置为安装在中性线和至少一根相线上的断路器类型，包括：电子电路，该电子电路提供至少一个差动功能，在所述中性线与相线之间或在两根相线之间被供电；分别在各根线上的两个连接器件和一对固定和可动触点；和机械释放锁，该机械释放锁包括可动触点支承件，并被操纵部件致动。所述电子电路是从所述线中的一根上的可动触点侧和另一根线上的固定触点侧被连接。

Description

具有高低连接的电气中断装置
本申请是申请人为：黑格电子股份有限公司，申请日为：2009年2月4日，申请号为：200910134636.4，名称为：具有高低连接的电气中断装置的发明的分案申请。
技术领域
本发明涉及断路器类型的电气中断装置(electrical interrupt apparatus)，该电气中断装置安装在中性线和至少一根相线上或者安装在多根相线上，并包括提供至少一个差动功能(differential function)的电子电路。本发明的装置能无差别地通过顶部(top)或底部(bottom)连接，即用户能自由地选择连接到网络的侧(side)。不同国家甚至同一国家的连接习惯不同。
背景技术
于是，对两种可能的连接类型必须能在相同条件下应用对所述装置进行的各种检查和测试。情况是这样的，例如，对于在装置的下游(downstream)即从接入网络处的相反侧在相位(phase)和中位(neutral)之间所进行的介电测试：不管由所选的网络连接引起的下游侧如何，装置必须设置为与之相符。
此外，对于包括差动功能(如在相位与中位之间或在两个相位之间被供电的电子电路)的产品来说，国际标准推荐设置按钮，以允许人们测试电路。实施中的标准能实现在所定时间段内持续按压而不对电子电路造成任何负效果。该按钮并联到电子电路。
在只能从一个预定侧连接的传统配置中，为避免任意破坏风险，相对于供电侧在固定和可动触点的下游连接电子电路/测试按钮组合。
为经济原因，特别是为了开发可用于两种市场的单线产品，一种可以通过顶部和通过底部即无差别地通过存在于两侧的连接器件而连接的装置的好处是显而易见的。这是本发明的目的。
发明内容
为此目的，所开发的电气装置通常包括：
电子电路，该电子电路提供至少一个差动功能，在中性线与相线之间或在两根相线之间被供电；
分别在各根线上的两个连接器件和一对固定和可动触点；和
机械释放锁，该机械释放锁包括可动触点支承件，并被操纵部件致动，
该电气装置的主要特征在于，电子电路是从所述线中的一根上的可动触点侧和另一根线上的固定触点侧被连接。
结果是对电子电路的交叉供电(crossed powering)，这从无差别供电的观点来说提供一定形式的对称。这种交叉还解决上述各种问题，特别是能实现在两种连接假设下在相位与中位之间进行介电测试以及在所述电路测试的范围内使测试按钮持续保持闭合。
此外，根据本发明，附加开关安装在与相线的连接处和电子电路之间，该附加开关的打开/闭合位置受控并对应于可动触点的位置。
使用该开关，能在上游和下游之间进行应用于这种产品的第二介电测试，并且还能在测试按钮被按下的情况下防止施加电势(potential)到下游线。
它的通过触点的移动的机械控制件(能实现反映断路器的主触点的打开或闭合位置)是这样的，即它优选地稍微提前于机械的锁闭合而闭合，并稍微滞后于机械锁的打开而打开，以避免由例如电子电路的电磁体所引起的任意断路风险。
测试按钮安装成与电阻器串联，其组合与电子电路并联。这个所谓的测试电阻器设置为调整测试电流。测试电阻器和附加开关安装成串联这一事实，能实现在测试按钮被持续按下期间断开给电子电路以及下游电路供电的电路，从而限制电阻器对测试电流的暴露时间。因此，限制经过电阻器的能量。
优选地，附加开关被支承至少一个可动触点的触点支承件致动。该特征实际上能使可动触点的移动和附加开关的移动分离，使得不妨碍且事实上不降低接触力。任何情况下该开关都不能干扰断路器功能，尤其重要的是它不能影响断路器的闭合。
根据一个实用可能性，电子电路由至少一个印刷电路板支承。这种配置就制造而言明显是有利的，能实现在一次操作中植入该电路的整体，就像单个组件一样。
根据第一替代方案，该开关由柔性导电杆构成，该导电杆的端部之一被固定，而另一端为自由端，该自由端在可动触点闭合后立即被驱动成与连接到电子电路的导电部接触。或者，这可以在打开可动触点后立即发生。
更具体地，所述柔性导电杆的端部之一于是可以被附着到支承电子电路的印刷电路板，另一个自由端在可动触点闭合或打开后立即被驱动成与同样固定到所述电路板的导电部接触。
在这些假定下，被可动触点支承件的附属部驱动的是导电杆的自由端。这于是被加工成一定尺寸，以使由柔性杆引起的作用力所感生的松弛(relaxation)不影响附加开关的闭合。
或者，该杆能被可平移式移动的支架(carriage)驱动，该支架通过可动触点支承件克服复位弹簧而移动。
在电气装置为双极(相位-中位)的情况下，它包括：将断路器部分与电子电路分开的中间壁；开设在所述壁中的窗口，该窗口于是能引导驱动柔性杆的可动支架或触点支承件的附属部。
在支架的假定下，开设在壁中的窗口可以被支架永久地遮断，这分别关闭断路器侧和电子电路侧之间的通道，并降低一个功能对另一功能的潜在影响。
相反地，当导电性柔性杆被可动触点支承件(更具体地说，该触点支承件在所述窗口中移动的附属部)直接驱动时，所述窗口的表面的一部分仍然是开放的，这对断路器功能有影响。可能进一步从分配给差动功能的空间那侧生成污染。
附图说明
下面将参考附图详细描述本发明，附图中：
图1是本发明的装置的电气配置的电气简图；
图2和3以透视图示出本发明的一种配置，其中导电性柔性杆被触点支承件的附属部致动，分别处于附加开关的打开和闭合位置；
图4仍以透视图示出为此目的而改良的触点支承件；
图5示出一种解决方案，根据该解决方案柔性杆被可平移式移动的支架驱动；
图6示出能够在图5的解决方案中协作的触点支承件和支架；
图7示出图1的一种替代方案，其没有经过环形线圈的附加转折部。
具体实施方式
图1示意出相位(L)-中位(N)差动断路器，其差动功能由在相位和中位之间被供电的电子电路(PCBA)提供，并且在其终端处安装有与电阻器(2)串联的测试按钮(1)。具体讲，该电子电路(PCBA)包括环形线圈(torus，3)，该环形线圈(3)被形成变压器的初级绕组(primary)的相线(L)和中性线(N)穿过，该变压器的次级绕组(4)在初级电流不平衡的情况下传送受电子电路(PCBA)处理的信号。断路功能通常由分别布置在中性线(N)和相线(L)上的触点组成的固定触点对(5，5')和可动触点对(6，6')提供。根据本发明，附加开关(7)在相位侧布置在相位(L)和电子电路(PCBA)的电源之间。
图1清楚地示出了交叉供电(cross powering)，电子电路(PCBA)分别在固定触点对(5，5')和可动触点对(6，6')的任一侧连接到中位(N)和相位(L)。在这种配置中，完全有可能从顶部或从底部为产品(即该情况下的相位-中位差动断路器)供电。当通过按压按钮(1)而应用测试功能时，开关(7)的存在能实现避免“烧毁”电子电路。
在安装者进行介电测试(dielectric test)期间，这种配置还能实现保护产品。
从实用观点来看，根据明显为图2的目的的一种可能性，通过使用固定于(例如通过焊接)支承电子电路(PCBA)的印刷电路(9)上的柔性导电杆(8)而应用本发明。在图2所示的差动断路器中，为说明起见，将其外部绝缘壳(B)表示为在电子电路侧被部分地切开，内部空间被中间分隔部(10)分成两部分。在分隔部(10)后是具有机械释放锁(mechanical releaselock，不可见)、控制杆(11)以及磁式和热式释放马达(release motor，不可见)的传统断路器。可见空间容纳电子电路(PCBA)以及产品的连接器件(12)之一。
印刷电路支承磁性环形线圈(3)以及电磁体(13)，该环形线圈(3)的初级绕组由相线和中性线(L、N)形成，在相位和中位中的电流不平衡的情况下可以使用该电磁体(13)来释放锁(位于分配给断路功能的隐藏空间中)，严格来说这并不构成本发明，因此不作详细描述。测试按钮(1)还致动与从印刷电路(9)伸出的刚性导体(15)接触的金属杆(14)。窗口(16)开设在中间壁(10)中。触点支承件(contact support)的附属部(17)设置为用于在所述窗口(16)中移动。该附属部(17)在朝该图的右侧移动时，将柔性杆(8)推动成与相线的从印刷电路(9)伸出的刚性导电部(18)接触。
图2示出的是开关(7)处于打开位置，即柔性导电杆(8)未与导电部(18)接触。在该假定下，考虑到可动触点的位置与开关(7)的位置之间存在的对应和控制件，可动触点(6，6')处于断路器的触点的打开位置。
参考图3，所述柔性杆(8)被触点支承件的附属部(17)推向导体部(18)：开关(7)(见图1)以及可动触点处于闭合位置。图4给出了触点支承件(19)的概图，产品的锁配备有该触点支承件(19)，该触点支承件(19)的附属部(17)旨在穿过窗口(16)，以从电子电路(PCBA)的印刷电路(9)侧伸出，并驱动柔性杆(8)。
图5和6示出了图2-4的配置的一种可能的替代方案，使用设置有耳轴(trunnion，21)的支架(carriage，20)，该耳轴(21)致动柔性杆(8)。当可动触点处于打开位置时，使用弹簧(22)可以将支架返回初始位置。
与图2-4所示的配置相比，这种配置的优势在于窗口(16)被永久地遮断，从而显著降低在断路器空间中切断时打开上的缺点，因为它避免在切断期间由于碳/金属微粒蒸发而由所述切断引起的差动阶段的污染。
在两种情况下，断路器的锁均为柔性杆(8)提供机械信息。如图6所示，在支架(20)的与包括耳轴(21)的那侧相反的侧上，矮壁(23)能实现与附属部(17')的配合，该附属部(17')在本萎缩(atrophied)视图中从窗口(16)内部的触点支承件(19)伸出。
参考图7，在没有如图1所示那样穿过环形线圈(3)的状态下，实现对电子电路(PCBA)的供电。在图1的假定下，使用那个附加转折部(turn)的目标在于使环形线圈(3)中的流束重新平衡，因为电路(PCBA)的电源造成不平衡。图7的解决方案使该特征不必要。
当然，还可以使用其它替代方案，并将其包含于本发明。

Claims (6)

1.一种安装在中性线和至少一根相线上的断路器类型的电气中断装置，包括：
电子电路，该电子电路提供至少一个差动功能，在所述中性线与相线之间或在两根相线之间被供电，所述电子电路是从所述线中的一根上的可动触点侧和另一根线上的固定触点侧被连接；
分别在各根线上的两个连接器件和一对固定和可动触点；和
机械释放锁，该机械释放锁包括可动触点支承件，并被操纵部件致动；
附加开关安装在与所述相线的连接处和所述电子电路之间，所述附加开关的打开/闭合位置受控并对应于所述可动触点的位置，
其特征在于，
所述附加开关被支承至少一个可动触点的触点支承件致动，
所述附加开关由柔性导电杆构成，该导电杆的端部之一被附着到支承所述电子电路的所述印刷电路板，而另一端为自由端，该自由端在所述可动触点闭合或打开后立即被驱动成与同样附着到所述电路板的导电部接触。
2.如上述权利要求1所述的电气装置，其特征在于，与电阻器串联的测试按钮被并联到所述电子电路。
3.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于，所述电子电路由至少一个印刷电路板支承。
4.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于，所述导电杆的自由端被所述可动触点支承件的附属部驱动。
5.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于，所述导电杆的自由端被可平移式移动的支架驱动，所述支架通过所述可动触点支承件克服复位弹簧而移动。
6.如权利要求4或5所述的电气装置，其特征在于，该装置包括：将所述断路器部分与所述电子电路分开的中间壁；开设在所述壁中的窗口，该窗口能实现引导驱动所述导电杆的所述可动支架或所述触点支承件的附属部。
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