CN104995711B - 包括至少一个单极切断单元的模块化电气开关装置以及包括这种装置的开关组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化电气开关装置(1、2)，其包括与致动单元(200)相组合的切断单元(100)。所述切断单元(100)在底座(110)的第一腔室(120)内包括至少一体切断单元(80)，该一体切断单元具有致动单元(200)控制的电气切断设备(30)。所述致动单元(200)包括用于控制所述电气切断设备(30)的电磁致动器。所述切断单元(100)的底座(110)包括至少第二腔室(130)，该第二腔室具有由壁限定的内部体积，所述第二腔室(130)定位在所述底座(110)的外表面和第一腔室(120)之间。

Description

包括至少一个单极切断单元的模块化电气开关装置以及包括 这种装置的开关组件

技术领域

本发明涉及一种包括与致动块相关的开关块的模块化电气开关装置。该开关块在底座的第一腔室内包括至少一体开关块，该一体开关块具有所述致动块控制的电气开关设备。所述致动块包括用于控制所述电气开关设备的电磁致动器。所述开关块的底座包括至少一个第二腔室，所述第二腔室包括由壁限定的内部体积，所述第二腔室定位在所述底座的外表面和所述第一腔室之间。

本发明涉及包括根据本发明的第一和第二模块化电气开关装置的开关组件，所述装置并排设置且被电连接。

背景技术

在多极保护和/或开关装置，如断路器、接触器-断路器和接触器中使用一体的开关块是已知的。一体开关块能够被容纳在多极壳体中(US4684772)。所述多极装置然后由于一个相同的开关块可以在三极开关装置中重复三次以及在四极装置中重复四次而模块化。

当多个开关块组装在开关装置的壳体中时，明显产生了一个不同开关块的同步控制的问题。稍微复杂的现有技术方案描绘了一种用于控制以及致动开关块的装置。该复杂控制装置的使用会随着时间而出现可靠性问题。

此外，一些开关装置包括电控装置。电控装置的使用通常极大减小了该装置的体积及其消耗。这也为接触器具有通信功能铺路。但是如果控制装置被控制电子器件驱动和供能，则会出现额外的问题。实际上，在考虑整体维护必须保持容易和廉价的情况下，电子装置以及包括在相同装置内的电动机械装置所需要的维护水平和维护周期并不相同。由于电控装置及其相关的电动机械的寿命取决于用途而差异很大，这个问题尤为突出。从而，开关装置的模块化使得用户能够获得性能水平真正适于他或她对它的用途的产品。这种模块化的必然结果是这种多极开关装置的生产的特定复杂性。在架构的生产方面和在开关装置的维护方面，这种复杂性是真实存在的。

多极开关装置的模块化也可以涉及到电热保护装置的安装和使用。在开关装置的体积内结合可拆卸的电热保护在以特定复杂性的改造装置为代价的情况下成为可能。当多个开关装置连接到一起以控制电机，尤其是根据处于反向切换模式中的安装方式控制电机时，这种额外的复杂性最大。

发明内容

因此，本发明的目的在于通过提出一种电气开关装置来补救现有技术的缺点，该电气开关装置具有电子控制，包括接收一个或多个开关块的简化的模块化架构。

根据本发明的模块化电气开关装置的开关块的底座包括至少一个第二腔室，该第二腔室具有由壁限定的内部体积，所述第二腔室定位在所述底座的外表面和第一腔室之间。

根据优选的实施方式，所述第二腔室包括：

第一开口，该第一开口分别出现在模块化开关装置的主壁内；

第二连接开口，该第二连接开口邻近在所述模块化开关装置的连接焊盘出现。

所述第一和第二开口允许电导体穿过，所述电导体将第一模块化开关装置的至少一个电极连接到抵靠第一个放置的第二模块化电气开关装置的电极。

优选地是，所述第二腔室的内部体积基本上是长方体形式，且在模块化接触器的外表面上具有开口面。

根据本发明的一个改进模式，所述开关块的底座的第二腔室包括两个通道，所述两个通道以基本上平行的方式相对于彼此布置，每个通道的内部体积包括：

第一开口，所述第一开口分别出现在所述模块化开关装置的主壁内；

第二开口，所述第二开口邻近所述模块化电气开关装置的连接焊盘出现。

所述第一和第二开口允许电导体穿过，所述电导体将第一模块化开关装置的至少一个电极连接到抵靠所述第一个放置的第二模块化电气开关装置的电极。

优选地是，所述第一通道的第二开口邻近所述模块化电气开关装置的上游连接焊盘出现，而所述第二通道的第二开口邻近所述模块化电气开关装置的下游连接焊盘出现。

所述开关组件包括根据本发明的第一和第二模块化电气开关装置，该开关组件包括分别定位在两个模块化接触器的两个底座的第二腔室内的电导体。

优选地是，所述第一模块化电气开关装置的第一电极的上游连接区连接到第二模块化电气开关装置的第一电极的上游连接区。所述第一模块化电气开关装置的第一电极的下游连接区连接到所述第二模块化电气开关装置的第三电极的下游连接区。所述第一模块化电气开关装置的第二电极的上游连接区连接到所述第二模块化电气开关装置的第二电极的上游连接区。所述第一模块化电气开关装置的第二电极的下游连接区连接到所述第二模块化电气开关装置的第二电极的下游连接区。所述第一模块化电气开关装置的第三电极的上游连接区连接到所述第二模块化电气开关装置的第三电极的上游连接区。所述第一模块化电气开关装置的第三电极的下游连接区连接到所述第二模块化电气开关装置的第一电极的下游连接区。

优选地是，将所述第一模块化电气开关装置的电极连接到所述第二模块化电气开关装置的电极的电导体是刚性的或半刚性的。

优选地是，所述电导体布置成分别包括三个反向汇流排的两组。

优选地是，一个相同组的电导体由夹子保持固定。

附图说明

从下面作为非限制性示例给出并在附图中示出的本发明的特定实施方式的描述中，其他优点和特征将被更清楚地呈现。

图1表示根据本发明的模块化电气开关装置的透视图；

图2表示在组装过程中根据图1的模块化电气开关装置的透视图；

图3表示在非组装位置的根据图2的开关块和致动块的横截面图；

图4表示在组装过程中的位置处根据图2的开关块和致动块的横截面图；

图5A表示根据图1的模块化电气开关装置的致动块的透视分解图；

图5B表示根据图5A的模块化电气开关装置的致动块的透视图；

图6A、7A和8A表示在根据本发明的用于设定触头压缩行程的方法的步骤过程中一体开关块的横截面图；

图6B、7B和8B表示在根据本发明的用于设定触头压缩行程的方法的步骤过程中一体开关块的透视图；

图9A和9B表示在分别在打开位置和闭合位置的一体开关块的横截面图；

图10A和10B表示在安装过程中根据本发明的模块化开关装置的部分横截面图；

图11表示根据本发明的开关模块的一体开关块的特定实施方式的两个组装的半壳；

图12表示在组装过程中根据图11的开关块的两个半壳；

图13表示根据本发明的一个实施方式的开关块的底座的透视图；

图14表示根据本发明的开关块的一体开关块的另一特定实施方式的两个组装的半壳；

图15表示在组装过程中根据图14的开关块的两个半壳；

图16表示根据一个实施方式的开关块的部分横截面的透视图；

图17和18表示一体开关块的开关装置的不同特定实施方式的透视图；

图19表示在反向切换类型模式中设置于电动机上游的两个开关装置的布线图；

图20表示根据无功能的实施方式的根据图19的布线图；

图21和22表示在反向切换类型模式中连接的两个开关装置的透视图；

图23至25表示在反向切换类型模式中连接的两个开关装置的透视侧视图；

图26和27表示用于在反向切换类型模式下连接两个模块化开关装置的连杆的透视图；

图28A和28B表示在本发明的第一特定改进模式下的辅助触头块的透视图；

图29A和29B表示在本发明的第二特定改进模式下的辅助触头块的透视图；

图30A和30B表示根据图29A和29B的辅助触头块的控制装置的变型实施方式的透视图；

图31A和31B表示根据本发明的模块化开关装置的致动块的移动组件220的变型实施方式的透视图。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的模块化电气开关装置1包括与致动块200相关联的开关块100。模块化电气开关装置1优选地是接触器。术语接触器或开关装置或模块化开关装置下面将毫无区别地使用。

根据本发明的优选实施方式，根据本发明的模块化接触器1包括快速固定装置，该快速固定装置允许致动块200能够可拆卸地固定到开关块100上。

此外，根据这个优选实施方式，如图10A和10B所示，致动块200包括连接到可拆卸电控模块250上的致动模块230。

可拆卸电控模块250可以包括由控制电子器件供能的电控装置。术语可拆卸电控模块250或者可拆卸电子控制模块250将在下面毫无区别地使用。

以公知的方式，致动模块230包括电磁类型的致动器，更具体地说，包括固定磁轭201和移动保持器202，该移动保持器202适于相对于固定磁轭201在两个位置，即：打开位置和闭合位置之间移位。电磁致动器还包括致动线圈，当该致动线圈被控制电流穿过时，可以将移动保持器202从其打开位置位移到其闭合位置。

复位弹簧204使得将移动保持器202从其闭合位置位移到其打开位置成为可能。根据图3和4中所示的特定实施方式中，复位弹簧204通过旋转杠杆205作用在移动保持器202上。

根据图5A、5B中所示的致动器的优选改进模式，固定保持器201包括U形截面，包括两个外部分支和固定到外部分支的第一端部上的横向保持器。致动器包括致动线圈，该致动线圈优选地包括两个电连接的控制绕组203。两个绕组分别包括基本上与U形磁轭的外部分支的纵向轴线汇合的纵向轴线。实际上，所述控制绕组203缠绕在绝缘场框架上，该绝缘场框架设置在磁轭201的外部分支上。两个控制绕组203优选地是相同的。

根据图5A和5B中所示的本发明的实施方式，复位弹簧204适于将移动组件220从其闭合位置位移到其打开位置。如图5B中所示的，移动组件220包括定位在托盘211中的致动器的移动保持器202。复位弹簧作用在多功能杠杆215上，该多功能杠杆215固定在托盘211上。所述多功能杠杆205布置成管理移动保持器202的平衡，以便允许三个功率极同时闭合，同时减小摩擦。

如图29A和29B中所示的，多功能杠杆205还可以驱动辅助触头块并且在模块化电气开关装置1的前表面上提供指示。

如图31A和31B中所示，多功能杠杆205可以按照两种方式控制。如图31A中所示，扭转弹簧206用于将其保持在工作位置。如图31B所示，压缩弹簧用于将其保持在工作位置。

致动器还优选地包括固定到U形磁轭的外部分支上的极板215。所述板可以改善致动器的磁性特性。

致动器可以是单稳或双稳类型的。在双稳致动器的情况下，所述致动器包括至少一个永久磁铁，该至少一个永久磁铁优选地设置在两个极板215之间。

根据未示出的本发明的一个改进模式，磁轭201包括E形截面，其具有两个外部分支，至少一个中间分支，以及固定到所述外部分支和中间分支的第一端部上的横向保持器。所述移动保持器面对所述外部分支的第二端部设置并且平移移位。移动保持器也包括E形截面，包括两个外部分支、至少一个中间分支和固定到所述外部和中间分支的第一端部上的横向保持器。所述控制线圈包括纵向轴线，该纵向轴线基本上与E形磁轭的中间分支的纵向轴线汇合。实际上，所述控制线圈包括绕组，该绕组缠绕在绝缘场框架上，该绝缘场框架设置在磁轭的中间分支上。

致动器定位在致动模块230的壳体中。所述致动线圈的控制绕组203包括连接终端207，该连接终端207用于与可拆卸电控模块250的相适应连接装置形成接触。如图5B中明显示出的，每个控制绕组203包括两个连接终端207。

根据图28A中所示的第一示例性实施方式，两个控制绕组203的四个连接终端207优选地对齐。根据如图5B中所示的第二示例性实施方式，两个控制绕组203的四个连接终端207优选地对角地布置。终端207的这两种布置方式明显可以适应可拆卸电控模块250的不同构造。

根据本发明的优选实施方式，可拆卸电控模块250包括控制电子器件供能的电控装置。所述可拆卸电子控制模块250然后用于确保对于宽的电源电压范围，致动器重复和恒定地操作。所述可拆卸电子控制模块被定位和固定在致动模块230的壳体上。在其定位在所述壳体上时，所述控制绕组203的连接终端207与可拆卸电子控制模块250的相适应连接装置自动互连。根据优选的实施方式，相适应连接装置被直接结合在可拆卸电控模块250的印刷电路板PCB上。取决于所使用的电控装置的版本并取决于模块化接触器的控制电压，所述两个绕组203之间的连接能够形成为串联或并联，所述两个绕组巧妙地(shrewdly)分别在致动器的磁轭201的两个外部分支上。相适应的连接装置允许在可移动电控模块250连接到致动模块230上时两个控制绕组203的串联或并联。相适应的连接装置由此允许对用途的需求的更宽的适应，同时保持致动线圈对所有用途通用。

根据相适应的连接装置的第一特定实施方式，可拆卸电控模块250的印刷电路板(PCB)包括电轨迹，该电轨迹被设计并构造成以便将控制绕组203的终端207串联连接。

根据相适应的连接装置的第二特定实施方式，可拆卸电控模块250的印刷电路板(PCB)包括电轨迹，该电轨迹被设计并构造成以便将控制绕组203的终端207并联连接。用于控制绕组203的控制命令和电源通过这些连接终端207穿过。

取决于应用目标(尤其取决于电网电压)，这个可拆卸电控模块250可以包括多种变型。所述模块优选地最后安装在接触器或配备有热保护(起动器)的接触器上。要被安装的电控模块的最终选择由此允许安装者做出延迟的区分。这种可拆卸电控模块250还可以设置有允许通信的连接件，例如，与设备的管理计算机或者构造工具通信。

根据本发明的接触器1的开关块100包括一个或多个电极。根据图1和2所示的实施方式，接触器包括三个电极，因此，它被称为三极接触器。一体开关模块80，也通常称为开关泡然后与每个电极相关联。三个一体开关块80然后以同步的方式被致动块200控制，所述致动块200作用在一体开关块80的致动装置34上。

根据特定实施方式，开关块可以以同步和同时的方式被控制。换言之，所有块在同时移位。

根据另一特定实施方式，所述开关块可以以同步和非同时方式被控制。换言之，所有的块借助于致动块的作用而移位，但是在每个块的移位之间可以观察到时间偏移。这个时间偏移可再现和控制。

如图12和15所示，根据本发明的一体开关块80包括两个半壳80A形成的壳体31。壳体31的两个半壳80A优选地由模制塑料材料形成。电触头定位在壳体31的内侧。半壳80A被组装以形成基本上长方体形式的组件，其在纵向基准平面XZ内延伸。

根据特定实施方式，形成壳体31的两个半壳80A优选地是相同形式。作为一个示例，相同形式应该被理解为意味着两个半壳，优选地通过模制而制造，是从一个相同模具获得的事实。这提供了管理单个变化零件和单个投资的工业优点。壳体31然后包括平行于纵向平面XZ布置的两个主表面81。所述壳体还包括两个横向表面82、顶表面83和底表面84。

如图16和17所示，一体开关块80包括电气开关设备30，该电气开关设备30包括两个固定触头32，所述两个固定触头32分别通过连接焊盘45连接到电连接终端块500。两个固定触头32分别包括电接触区域37。电气开关设备30然后定位在壳体31的内部体积内，该内部体积由两个半壳80A限定。

电气开关设备30还包括移动触头33，该移动触头33为桥的形式，包括沿着纵向轴线X的细长主体。根据这个实施方式，移动触头桥33包括两个端部，在所述两个端部上定位两个接触区域36，在所述开关装置的闭合位置，所述两个接触区域分别与固定触头32的接触区域37协作。

术语“移动触头”或“移动触头桥”下面在描述中将毫无区别地使用。

在闭合的这个位置，弹性装置25，如尤其是螺旋弹簧使得能够确保接触区域36和37之间充分的接触压力，以保证电流在良好条件下建立和流动。弹性装置25通常被称为极弹簧。这个接触压力也提供了电流在没有过分过热情况下的永久流动并保证充分的电耐久性。

由此限定了两个开口体积35，对应于其中布置了固定触头32的接触区域37以及与移动触头33相关联的接触区域36的空间。此外，每个开口体积35与灭弧室相关联。开口到开口体积35上的灭弧室由两个平行的壁后壁、底壁和顶壁限定，所述壁设置在纵向几何基准平面XZ的任一侧，所述后壁远离所述开口体积35。

根据灭弧室的实施方式，所述灭弧室可以包括与所述纵向几何基准平面XZ成直角的一叠至少两个平面的金属板40。这些金属板，称为翅片用于使电弧去电离。金属板40优选地由铁磁材料制成。所述翅片用于将铁磁吸引力施加到电弧上。所述翅片基本上为矩形形式，并包括纵向轴线和中轴线。

根据灭弧室的另一特定实施方式，如图18中所示，所述灭弧室由两个铁磁材料的凸缘68限定。所述两个横向凸缘68平行并设置在中间纵向平面XZ的任一侧上。两个横向凸缘68布置成使得在移动桥33在其在打开位置和闭合位置之间的整个位移上围绕(frame)移动桥33的端部中的一个。换言之，两个横向凸缘68彼此间隔开，以允许移动接触桥33的移位。所述凸缘68的内壁包括绝缘材料层。绝缘材料层在凸缘68上的定位使得避免电弧附着到所述凸缘68的内壁上成为可能。这些层优选地由产气材料制成。

灭弧室也由与平面XZ成直角设置的后壁72限定。所述后壁远离开口体积35，以与接触区域36、37的开口体积相对地定位。后壁72连接两个横向凸缘68，以形成基本上U形的金属组件。后壁72在两个凸缘的高度的一部分上连接两个凸缘。

优选地是，两个横向凸缘68在平行于中间纵向平面XZ的方向上延伸，以整体上围绕移动触头桥33的接触区域36。更具体地说，两个横向凸缘68这样的延伸使得将移动触头桥33的接触区域36完全封闭在灭弧室24内侧。换言之，凸缘在长度方向上的延长使得横向闭合每个开口体积35成为可能，以在电触头打开时引导电离颗粒向外流动。

每个灭弧室24的壁可以包括顶部金属挡板69。如图18所示，所述挡板将固定触头32电连接到后壁72，以形成所述灭弧室的金属壁的顶部。

根据变型实施方式，移动触头桥33包括在两个端部的每一个处的灭弧角39。所述灭弧角朝向灭弧室的后壁72延伸超过接触区域。借助于示例性实施方式，灭弧角39相对于移动触头桥33的纵向轴线X倾斜。

一体开关块80的壳体31用于定位于接触器1的开关块100的底座110内。底座110包括具有第一腔室120的内表面，一体开关块80定位在所述第一腔室120内。壳体31的底表面84然后面对底座110的第一腔室120定位。主表面81安装到底座110的分离隔板111上。定位在底座110的外边缘上的分离隔板111由此形成模块化电气开关装置1的壁。

底座110包括第一腔室120，该第一腔室120具有至少三个隔间，所述至少三个隔间用于分别与一体开关块80配合。每个一体开关块80与底座110配合，以产生用于灭弧气体的至少一个出流通道，提供没有噪声或在底座外侧没有电离气体的开关。

根据一体开关块的特定实施方式，如图11至13所示，根据本发明的两个半壳用于与模块化电气开关装置1的底座110的第一腔室120的隔间配合，以便限定用于灭弧气体的两个出流通道。每个出流通道然后通过在半壳80A内形成的开口86连接到壳体31的内部体积。半壳分别包括肋85，该肋用于与模块化电气开关装置1的底座110的第一腔室120的隔间配合，以便限制用于灭弧气体的出流通道。

根据如图11至13中所示的的第一变型实施方式，组装在一起的两个半壳80A的肋85在接触平面内形成在壳体31的底表面84上的底部肋805。底部肋805在平行于纵向平面XZ的方向上延伸。所述肋用于与模块化电气开关装置1的底座110的第一腔室120配合，以限定用于灭弧气体的两个出流通道，每个通道通过半壳80A内形成的开口86连接到壳体的内部体积。实际上，一体开关块80的壳体31用于定位在模块化电气开关装置1的底座110内。壳体31的底表面84然后面向底座110的第一腔室120定位。更具体地说，存在于壳体31的底表面84上的底部肋805与腔室120一起限定了用于灭弧气体的两个出流通道。每个通道通过半壳80A中形成的开口86连接到壳体的内部体积。根据特定实施方式，开口86优选地穿过壳体31的底表面84。更具体地说，每个半壳80A分别包括排出(emergent)开口86。为了有效减少灭弧气体的外部出现(manifestation)，在每个出流通道中放置刺穿有孔的过滤块。借助于示例性实施方式，在壳体31的每个排出开口86上放置格栅87。底部肋805优选地相对于底表面84突出。根据这个特定实施方式，底座110的第一腔室120的每个隔间包括中空肋121。从壳体31突出的底部肋805然后布置成使得在将开关块80定位在模块化电气开关装置1内时该底部肋被设置在底座110的第一腔室110的中空部分内，以限定两个不同的出流通道。底部肋805包括凹陷和/或凸起形式的截面。由此，一体开关块80的底表面84具有使之能够调节气体的出流通道沿着这个通道的截面的形式，以便交替膨胀和压缩的区域。膨胀的区域和压缩的区域的这种交替使得减少在通道出口处的出现量成为可能。第一腔室120的每个隔间是中空的，使得用于灭弧通道的出流通道包括由一体开关块80的底表面84的一部分以及模块化电气开关装置的底座110的一部分形成的壁。第一腔室120的每个隔间包括用于面对一体开关块80的壳体31的底表面84设置的表面。所述表面包括中空区域121，从所述壳体突出的底部肋805用于设置在该中空区域121中，以限定两个不同的出流通道。此外，底座110的第一腔室120的每个隔间包括壁，在所述壁中形成用于气体的两个出流孔122。每个孔122连接到其中一个出流通道。

根据如图14和15所示的第二变型实施方式，两个半壳分别包括在它们主表面81上的肋85。肋85优选地相对于主表面81向后设置。所述壳体31包括两个肋85，所述两个肋在平行于纵向平面XZ的方向上延伸。所述肋用于与模块化电气开关装置1的底座110的第一腔室120配合。每个腔室通过半壳80A内形成的开口86连接到壳体的内部体积。根据特定实施方式，开口86优选地穿过壳体31的底表面84。更具体地说，每个半壳80A分别包括排出开口86。

底座110还包括外表面，该外表面用于与DIN轨道类型的固定轨道或框架配合。

根据一个实施方式，外表面包括第二腔室130，该第二腔室130具有壁限定的内部体积。所述第二腔室130由此定位在所述底座110的外表面和第一腔室120之间，用于用于定位开关块80的定位。

根据本发明的一个改进模式，第二腔室130包括分别在模块化接触器1的主壁内出现的第一开口和邻近模块化接触器1的连接焊盘45出现的第二连接开口132。

借助于示例性实施方式，第二腔室130的第一开口优选地在底座110的可破坏壁中形成。取决于模块化电气开关装置的用途，可破坏部分被去除或者未被去除。如图1和2所示，根据第一实施方式，所述可破坏部分已经被去除。如图21和22所示，底座110的可破坏部分已经在开关装置的两个主表面上去除，以便留下用于电导体301的通路。

第一和第二开口允许将第一模块化接触器1的至少一个电极连接到相对第一模块化接触器1放置的第二模块化接触器2的电极的电导体301通过。

根据图21至25中所示的实施方式，第二腔室130的内部体积基本上是长方体形式并在模块化接触器1、2的外表面上具有开口面。

根据如图21至27中所示的第一特定实施方式，第二腔室130包括至少一个通道，该至少一个通道具有边缘，该边缘包括至少一个连接开口132，该至少一个连接开口132出现在一体开关块80的连接焊盘45处。所述至少一个通道在基本上与纵向平面XZ成直角的方向上延伸，并且穿过整个底座110，以出现在所述底座的任一侧上。借助于示例性实施方式，所述至少一个通道包括基本上正方体体积，其具有两个基本平行的边缘。

优选地是，第二腔室130包括两个基本相同的彼此平行布置的通道。所述通道分别具有长方体形式。然后每个通道的内部体积包括分别在模块化接触器1、2的主要壁内出现的第一开口以及邻近模块化接触器1、2的连接焊盘45出现的第二连接开口132。此外，两个通道由间隔壁分离。所述间隔壁用于将上游与下游分离。所述间隔壁能够用于与DIN轨道类型的固定轨道相配合。从而，当第二空腔130包括两个通道时，每个通道的两个边缘中的仅一个边缘包括连接开口132。第一通道的第二连接开口132邻近模块化接触器1、2的上游的连接焊盘出现，且第二通道130的第二连接开口132邻近模块化接触器1、2的上游的连接焊盘出现。

当第二腔室130包括长方体形式的单个通道时，连接开口132布置在通道的两个平行边缘中，每个边缘分别包括连接开口，该连接开口适于被反向汇流排组的其中一个反向汇流排穿过。

根据未示出的第二特定实施方式，第二腔室130包括分别在底座110的横向表面中切出的两个狭槽。这些狭槽分别出现在一体开关块80的连接焊盘45处。每个狭槽用于接收完整的反向汇流排组300，该完整的反向汇流排组包括一个或多个反向汇流排301。

如图1中所示，模块化电气开关装置1可以进一步包括一个或多个故障探测装置，尤其是，热故障探测装置。该探测装置连接到致动块200，以便经致动器控制电触头的打开。根据如图1所示的本发明的实施方式，模块化电气开关装置1包括可拆卸的热保护模块400。

如图1和2所示，根据本发明的可拆卸热保护模块400包括壳体，一个或多个环形形式的电流传感器定位在该壳体中。所述传感器用于围绕开关块100的一体开关块85的连接焊盘45定位。电流传感器可以是Rowgoski类型。根据图1和2所示的特定实施方式，可拆卸热保护模块400适于三极模块化接触器，并由此包括三个开口401，以允许它通过配装在三个单极开关块85的连接焊盘45上而得以定位。如图2中所示，可拆卸热保护模块400具有结合在模块化接触器1中的具体特征，使之插入到开关块100和连接终端块500之间。

根据本发明的可拆卸热保护模块400具有不包括特定供电装置的具体特征。根据本发明的优选实施方式，可拆卸热保护模块400包括通信和供电装置400，该通信和供电装置400用于自动与致动块200的可拆卸电控模块250连接。由此，这些通信和供电连接装置402适于给可拆卸热保护模块400供电并且适于传输电流传感器执行的测量结果。根据本发明的这个实施方式，可拆卸电控模块250在致动块200的壳体上的定位允许可拆卸热保护模块400的电流传感器和可拆卸电控模块250之间的自动连接和供电。

根据本发明的优选实施方式，用于将致动块200与开关块100快速固定的装置包括固定到致动块200的移动保持器202上的第一部分以及固定到开关块100上的第二部分。

快速固定装置包括至少一个耦接钩214，该耦接钩用于将开关块100固定和稳固到致动块200上。

所述耦接钩214固定到电磁致动器的移动保持器202上并适于与开关块100的移动触头33的致动装置34配合，以将移动保持器202的运动传递到移动触头33。

从而，根据本发明的优选实施方式，耦接钩214用于将致动块200与开关块100固定，并且将移动保持器202的运动从电磁致动器传递到开关块100的一体开关块80的移动触头桥33。

移动触头33的致动装置34包括固定到移动触头33上的移动触头支架38。所述移动触头支架38连接到安装头51。根据本发明的实施方式，移动触头33优选地可滑动地安装在移动触头支架38上。

与公知的方案相反，移动触头支架38形成一体开关块80的整体部分，并且不形成致动块200的电磁致动器的移动部分的一部分。每个一体开关块然后分别包括固定到移动触头33上的移动触头支架38。如图2所示，根据本发明的模块化接触器1的开关块100包括三个一体开关块80，所述一体开关块具有移动触头支架38。每个一体开关块然后相对于其他一体块具有自主操作。

根据一个实施方式，耦接钩214包括内表面，该内表面具有第一和第二边缘，所述第一和第二边缘分别包括承载表面，所述承载表面适于将移动保持器202的运动传递到移动触头，使之从闭合位置到打开位置，且反之亦然。

耦接钩214优选地具有C形轮廓，具有两个基本上平行的边缘。

耦接钩214的第一边缘包括狭槽，该狭槽用于接收固定到触头支架38上的安装头51。第一边缘包括承载表面，该承载表面用于将移动保持器202的运动在运动的第一方向上，尤其是从移动保持器202的闭合位置到其打开位置，传递到移动触头33的移动触头支架38上。第二边缘包括承载表面，该承载表面用于将移动保持器202的运动在运动的第二方向上、尤其是从运动保持器202的打开位置到其闭合位置，传递到移动触头33的移动触头支架38。

根据本发明的一个改进模式，固定装置210包括托盘211，该托盘211用于固定到移动保持器202上。根据特定实施方式，托盘211包括在其第一表面上的沉孔。移动保持器202的一部分用于通过沉入到所述沉孔中来定位。固定装置210包括可拆卸的固定键212，该固定键212穿过沉孔的壁以及移动保持器202的一部分。借助于示例性实施方式，托盘211的沉孔的形式基本上为矩形，以接收固定所述移动保持器202的U形移动保持器的外部分支的横向保持器。所述横向保持器包括通孔，在将移动保持器202与托盘211相固定时，该通孔允许可拆卸的固定键212穿过。

根据特定实施方式，托盘211包括三个耦接钩214，该耦接钩214用于分别与移动触头支架38的安装头51相配合，所述移动触头支架固定到一体开关块80的移动触头33上。根据本发明的这个特定实施方式，三个一体开关块80然后以同步的方式被作用在一体开关块上的致动块200控制。如上面已经具体描述的，一体开关块80可以按照同步且同时方式或者同步且不同时方式控制。每个一体开关块80连接到致动块200，并且通过在与纵向轴线X成直角的方向上平移移动触头桥33来控制触头32、33的打开。移动触头桥33在电触头的打开位置和闭合位置之间移位。

与现有技术方案相反，对不同一体开关块80的打开的协调直接通过致动块200产生，并且不通过额外的装置，如，尤其是通过连接一体开关块的控制轴。从而，借助于本发明的方案，当致动块200从固定块100拆卸时，每个一体开关块80可以直接从固定块100的底座110去除。这种去除能够与其他一体开关块80相独立地进行。

根据本发明的模块化接触器1然后包括快速固定装置210，该快速固定装置允许致动块200可拆卸地固定到开关块100上。

根据优选实施方式，耦接钩214包括间隙占据装置，该间隙占据装置适于消除将致动块200安装到开关块100上所需的间隙。这些间隙占据装置由此保证遵从减少的尺寸链。

间隙占据装置包括基本上平行于耦接钩214的第二边缘定位的弹性刀片213。所述弹性刀片213特征如同刀片缓冲器，一旦它与连接到移动触头支架38上的安装头51形成接触，它在方向Z上变形，所述移动触头支架38固定到移动触头33上。换言之，间隙占据是这样产生的，即：在模块化接触器的电气或机械操纵期间，它可以避免不同部分的相对位移。由此，间隙占据装置能够实现高度的机械耐久性。根据未示出的变型实施方式，可以使用单个弹性间隙占据刀片，并由此对于所有三个一体开关块来说是共用的。

根据如图5A所示的实施方式，弹性刀片213定位在托盘211的外壳内。弹性刀片213优选地是金属的并且通过折叠形成。所述刀片包括定位托架，该定位托架用于设置在托盘211内侧，以便限制所述刀片的任何位移。

所述弹性刀片213具有双重功能。一方面，它可以恢复托盘211和安装头51之间的间隙，另一方面它可以恢复托盘211和电磁致动器的移动保持器202之间的间隙。弹性刀片213的波浪形式具有将安装头51沿着移动组件220的轴线定位并且允许安装者感受到卡扣配合或承力点(hard force)感受以确认两个零件彼此正确组装的效果。

根据本发明的一个实施方式，如图4、5和6所示，一体开关块80的每个移动桥33包括安装头51，该安装头51用于连接到电磁致动器的移动保持器202的托盘211的耦接钩214。安装头51包括承载表面，该承载表面用于与C形耦接钩214的两个边缘的承载表面相配合。根据一个特定实施方式，安装头在耦接钩214的两个边缘之间进行定位。安装头51由传输轴52连接到移动触头支架38。然后，传输轴52定位到耦接钩214的第一边缘的狭槽的内侧。

根据本发明的优选实施方式，安装头51的位置可以根据移动触头桥33的位移方向进行调节，换言之，在与纵向轴线X成直角的方向上调节。这种调节能够优化两个固定触头32的电接触区域37和移动触头桥33的接触区域36之间的接触压缩行程。

每个一体开关块80的移动触头桥33在电触头的打开位置和闭合位置之间移位。目的是保证对于给定位移行程，电触头真正处于闭合位置。位移行程是通过致动块200的电磁致动器来设定。

取决于一体开关块80的制造公差，在触头打开位置处将移动触头桥33与固定触头32分开的距离会从一个一体开关块80到另一个一体开关块发生变化。

从而，对于致动块200的致动器的一个相同的位移行程，移动触头桥33的最终位置可能不同。对于具有同时控制多个移动触头桥33的单个致动器的多极接触器，对于所有移动触头桥来说，有可能没有到达相同的闭合位置。换言之，作为示例，一体开关块80的移动触头桥33可能整体未处于闭合位置，而其他一体开关块的其他移动触头桥33已经处于闭合位置。

设定触头的压缩行程在于保证在触头的闭合位置，在安装头51和一体开关块80的壳体31之间保持机械尺寸。更具体地说，设定触头的压缩行程在于保证在安装头51的承载表面和一体开关块80的壳体31的基准表面之间的尺寸被保持。这个尺寸将对于根据本发明的同一个模块化接触器1的所有一体开关开复制。

压缩行程利用将安装头51连接到移动触头支架38的传输轴52设置。根据本发明的一个实施方式，所述传输轴52具有可变长度。

根据本发明的特定实施方式，传输轴52包括固定到安装头51上的第一端部和包括螺纹的第二端部。螺纹用于与移动触头支架38内形成的攻丝配合，所述移动触头支架38固定到移动触头桥33上。通过将传输轴52或多或少地拧入移动触头支架38，安装头51相对于一体开关块80的壳体31移位。

借助于安装头51的示例性实施方式，后者包括用于与设定工具(未示出)配合的腔室。所述设定工具用于由期望设定传输轴52的长度的用户操纵。如图2和10A所示，安装头例如可以包括圆拱头部的轮廓。如图16中所示，安装头例如可以包括六边形轮廓。

用于设定一体开关块80的电触头的压缩形成的方法包括将移动触头支架38设置在电触头32、33闭合的位置。触头的压缩形成也称为磨损防护(wear guard)。这个操作通常在一体开关块80的壳体31安装在开关块110的底座111上之前手动执行。下一个步骤包括将设定模板600定位在壳体31的外表面和安装头51的承载表面之间。如果壳体和安装头51之间的距离小于设定模板600的厚度，并且不允许所述模板定位，则尤其通过相对于壳体31拧松传输轴52而使传输轴52加长。相反，如果壳体31和安装头51之间的距离大于设定模板600的厚度，尤其通过相对于壳体31拧紧传输轴52来使传输轴52缩短。当传输轴52的长度已经被设定时，可以拆下设定模板600。

根据设定方法的特定实施方式，如图6A和6B中所示，第一步骤包括增加传输轴52的最大长度，这尤其是通过将传输轴拧松到最大来实现。如图7A和7B所示的第二步骤包括将设定模板600定位在安装头51的承载表面和一体开关块80的壳体31的基准表面之间。在第三步骤中，通过拧动传输轴52，移动触头支架38然后被带到电触头32、33的闭合位置。如图8A和8B所示，安装头51结束于承载在设定模板600上且移动触头支架38处于闭合位置。在图9A和9B所示的最后步骤中，设定模板600被去除，并且移动触头支架38定位于触头32、33打开的位置。

根据本发明的一个实施方式，在每个一体开关块80上存在可变长度的传输轴52还使得在根据本发明的一个相同模块化开关装置的一体开关块80的移动触头33的打开中产生暂时偏移或同步成为可能。

在模块化开关装置的电极的打开中的这个时间偏移尤其使得通过有意地将一个极的打开相对于另两个极提前而可以减少三相产品的打开时的触头的磨损。

实际上，在三相开关中，总是存在一个电极在其他两个电极之前切换。然后，其他两个极切断网络，该网络在第一切换之后成为单相的。该偏移使得保证三相切换总是在相同极上成为可能，所述相同极然后能够相对于零电流同步。其他两个极的打开被偏移，使得减小在这两个极上的最大起弧时间。

在模块化开关装置的电极的打开中的时间偏移也使得对于特定四相应用而言保证中性相对于相位打开中的提前或延迟成为可能。

根据设定方法的另一实施方式，这个操作可以对于定位在一体的、两极、三极或四极底座内的所有一体开关块80同时进行。那么使用与所存在的极的数量相关的模板。在这个相同实施方式中，在一个或多个极的打开中的时间偏移可以通过模板来实现，该模板包含了必须提前或延迟闭合的极的偏移。

从而，通过快速固定装置，开关块100相对于致动块200的安装和/或拆卸可以容易执行，这例如有利于尤其在开关块上的维护干预。

此外，致动块200相对于开关块100的预设一体开关块的定位基准使得可以保证触头的磨损防护的显著减小的公差，并因此在作为维护干预的一部分的改变一体块的情况下实现。触头的磨损防护也称为触头压缩。这然后具有如下的效果，即：无论任何工业产品的制造公差如何，都保证电气耐久性上的低公差，并且同时运行节省触头材料(银基的)并且降低致动器消耗。

如图2中所示，根据本发明的模块化接触器1包括连接终端块500，该连接终端块500用于连接到开关块的连接终端45。

根据如图28A至30B所示的本发明的特定实施方式，电气开关装置1包括额外的可拆卸辅助触头块700。这些辅助触头块具有能够拆卸的特定特征。

可拆卸辅助触头块700包括移动触头支撑件MCS，该移动触头支撑件在通过以平移运动方式移位的托盘211由移动组件220的操作轴216或者通过以旋转运动方式移位的多功能杠杆205打开时被控制。

根据图28A和28B所示的示例性实施方式，可拆卸辅助触头块700通过移动组件202的平移运动来控制，以指示电气开关装置1的打开或闭合状态NO/NC。所述附加块相对于设备的位置垂直安装。

根据图29A和29B所示的示例性实施方式，可拆卸辅助触头块700通过多功能杠杆205的旋转运动来控制。该附加块相对于设备的位置向前安装。

根据图30A和30B中所示的变型实施方式，多功能杠杆205通过特定形式的标志类型提供表示电气开关装置1的打开的状态的可能性。电气开关装置1的位置的这种机械可视化能够通过包括标志208的杠杆205的角位移来产生。

如图21和22所示，本发明涉及包括两个如上面限定的模块化接触器1、2的开关组件1000。所述开关组件1000的所述模块化接触器1、2并配设置以通过它们主表面中的一个来安装。此外，两个模块化接触器1、2电连接。开关组件1000包括电导体301，该电导体301分别定位在两个模块化接触器1、2的两个底座110的第二腔室130的内侧。将第一模块化接触器1的电极连接到第二模块化接触器2的电极的电导体301包括刚性或半刚性导体301。

根据连接组件的特定实施方式，第二腔室130的内部体积用于接收各组反向汇流排300，所述反向汇流排300适于根据反向切换模式连接两个模块化接触器1、2，如图21和22所示。如图22所示，通过各组反向汇流排300连接的两个接触器1、2是三极类型的接触器。然后，该组汇流排300包括分别连接两个接触器的两个连接焊盘45的六个反向汇流排301。如图21至27中所示，开关组件1000的电导体301布置成两组300，这两组300分别包括三个反向汇流排301。有利地是，相同一组300的电导体301通过夹子302固定。

出现在一体开关块80的连接焊盘45处的第二腔室130的每个连接开口132然后由该组反向汇流排300的其中一个反向汇流排301穿过。从而，每个连接开口132允许反向汇流排沿着连接焊盘45通过和定位，使得在焊盘和汇流排之间形成电接触。根据这个第一特定实施方式，如图23至25所示，该组反向汇流排300的反向汇流排301的设置通过底座110的外表面实现。在使得反向汇流排301的端部滑入连接开口132中之后，该组汇流排300经历稍微的旋转，以定位在第二腔室130的内侧。

根据未示出的第二特定实施方式，该组反向汇流排300的反向汇流排301的设置直接通过底座110的横向表面来实现。反向汇流排组300通过滑入第二腔室130的狭槽而定位在该狭槽中。反向汇流排301的端部然后直接附接到连接焊盘45上。

这个三极反向切换模式有其适于电动机的控制。根据特定实施方式，第一模块化接触器1的第一电极的上游连接焊盘45连接到第二模块化接触器2的第一电极的上游连接焊盘45。此外，第一模块化接触器1的第一电极的下游连接焊盘45连接到第二模块化接触器2的第三电极的下游连接焊盘45。第一模块化接触器的第二电极的上游连接焊盘45连接到第二模块化接触器2的第二电极的上游连接焊盘45。第一模块化接触器1的第二电极的下游连接焊盘45连接到第二模块化接触器2的第二电极的下游连接焊盘45。第一模块化接触器1的第三电极的上游连接焊盘45连接到第二模块化接触器2的第三电极的上游连接焊盘45。最后，第一模块化接触器1的第三电极的下游连接焊盘45连接到第二模块化接触器2的第一电极的下游连接焊盘45。

此外，这个实施方式可以应用于四极接触器(未示出)，用于电力源的反向。

从而，根据在根据本发明的两个模块化接触器的反向切换模式下的连接模式，两组汇流排300可以放置在接触器的内侧。这种新颖的构造使得能够不增加电气设备的整体体积。这相对于现有技术方案提供了明显优点，在现有技术方案中，汇流排组安置在外侧(图19)在配电箱内接触器布线时带来问题。实际上，这些配电箱内侧的空间总是有限的。

此外，根据本发明的在模块化接触器1、2内侧的各组反向汇流排的构造也使得可以将可拆卸的测量和热保护模块400结合到两个模块化接触器1、2中的一个内，如图21和22所示。

可拆卸的热保护模块400在两个接触器1、2中的一个上的结合在如图19所示的已知布线情况下是不可能的。实际上，如果用户试图通过将热保护(热继电器)模块结合到两个接触器中的一个上来改变如图19所示以反向切换类型的模式设置的两个接触器的布线，那么如图20所示，获得无功能的布线。实际上，根据这个不满意的实施方式，当电动机被序号2的接触器供能时，热继电器不再处于电流上，并因此不能指示电动机的热状态。

如图21和22所示，开关组件1000的模块化接触器2中的一个不包括任何可拆卸热保护模块400。所述模块化接触器2包括与开关块100相关联的致动块200，没有配备可拆卸热保护模块400。

本发明尤其用于具有电子控制的接触器或起动器类型的多极开关设备。这些设备的具有简化模块化结构的架构使得在装置的体积内可以接收一个或多个开关开，以及可拆卸热保护模块。这种架构允许各种模块化元件，无论是电气的、电子的还是电动机械的，可以容易地差别化维护。

Claims (9)

1.一种模块化电气开关装置(1、2)，该模块化电气开关装置包括与致动块(200)相关联的开关块(100)，

开关块(100)在底座(110)的第一腔室(120)内包括至少一体开关块(80)，该一体开关块具有由致动块(200)控制的电气开关设备(30)；

致动块(200)包括电磁致动器，用于控制所述电气开关设备(30)；

所述开关块(100)的底座(110)包括至少一个第二腔室(130)，该至少一个第二腔室具有由壁限定的内部体积，所述第二腔室(130)定位在所述底座(110)的外表面和所述第一腔室(120)之间；

所述模块化电气开关装置特征在于所述第二腔室(130)包括：

第一开口，所述第一开口分别出现在所述模块化电气开关装置(1、2)的主壁内；

第二开口(132)，所述第二开口邻近所述模块化电气开关装置(1、2)的连接区(45)出现；

所述第一和第二开口允许电导体(301)通过，所述电导体将一个模块化电气开关装置(1)的至少一个电极连接到抵靠所述一个模块化电气开关装置(1)放置的另一模块化电气开关装置(2)的电极。

2.如权利要求1所述的模块化电气开关装置(1、2)，其特征在于，所述第二腔室(130)的内部体积为平行六面体形式，并且在模块化电气开关装置(1、2)的外表面上具有开口面。

3.如权利要求1或2所述的模块化电气开关装置(1、2)，其特征在于，所述开关块(100)的底座(110)的第二腔室(130)包括两个通道，第一通道和第二通道,所述两个通道以平行的方式相对于彼此布置，所述两个通道的每个的内部体积包括：

第一开口，所述第一开口分别出现在所述模块化电气开关装置(1、2)的主壁内；

第二开口，所述第二开口邻近所述模块化电气开关装置(1、2)的连接区出现；

所述第一和第二开口允许电导体(301)通过，所述电导体将一个模块化电气开关装置(1)的至少一个电极连接到与抵靠所述一个模块化电气开关装置(1)放置的另一模块化电气开关装置(2)的电极。

4.如权利要求3所述的模块化电气开关装置(1、2)，其特征在于，所述第一通道的第二开口邻近所述模块化电气开关装置(1、2)的上游连接区(45)出现，而所述第二通道的第二开口邻近所述模块化电气开关装置(1、2)的下游连接区(45)出现。

5.一种开关组件，所述开关组件包括两个如前述权利要求中任一项所述的模块化电气开关装置(1、2)，第一模块化电气开关装置(1)和第二模块化电气开关装置(2)，所述第一模块化电气开关装置(1)和第二模块化电气开关装置(2)并排设置且电连接，其特征在于，所述组件包括电导体(301)，所述电导体分别定位在所述两个模块化电气开关装置(1、2)的两个底座(110)的第二腔室(130)内。

6.如权利要求5所述的开关组件，其特征在于：

所述第一模块化电气开关装置(1)的第一电极的上游连接区(45)连接到所述第二模块化电气开关装置(2)的第一电极的上游连接区(45)；

所述第一模块化电气开关装置(1)的第一电极的下游连接区(45)连接到所述第二模块化电气开关装置(2)的第三电极的下游连接区(45)；

所述第一模块化电气开关装置(1)的第二电极的上游连接区(45)连接到所述第二模块化电气开关装置(2)的第二电极的上游连接区(45)；

所述第一模块化电气开关装置(1)的第二电极的下游连接区(45)连接到所述第二模块化电气开关装置(2)的第二电极的下游连接区(45)；

所述第一模块化电气开关装置(1)的第三电极的上游连接区(45)连接到所述第二模块化电气开关装置(2)的第三电极的上游连接区(45)；

所述第一模块化电气开关装置(1)的第三电极的下游连接区(45)连接到所述第二模块化电气开关装置(2)的第一电极的下游连接区(45)。

7.如权利要求6所述的开关组件，其特征在于，将所述第一模块化电气开关装置(1)的电极连接到所述第二模块化电气开关装置(2)的电极的电导体(301)是刚性的。

8.如权利要求7所述的开关组件，其特征在于，所述电导体(301)布置成分别包括三个反向汇流排的两组(300)。

9.如权利要求8所述的开关组件，其特征在于，两组(300)中的每一组的电导体(301)由夹子(302)保持固定。