CN105359246A - 具有用于阶跃地接通的装置的开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关设备，具有用于阶跃地接通的装置，开关设备带有操作机构，该操作机构具有操作元件并且经由传输机构与锁扣机构(32)作用连接，该锁扣机构经由另外的传输机构操纵操纵杆(36)；并且具有接触装置，其具有带有触点的固定的开关件(33)，该固定的开关件布置在带有触点的能移动的开关件(34)的对面，该能移动的开关件在接触滑块(35)中引导。本发明的特征在于，布置在锁扣机构(32)中的用于阶跃地接通的装置具有杆(1)，其布置成与止动部分(12)作用连接，该止动部分与传输件(18)作用连接，其作用到接触装置的能移动的开关件(34)。

Description

具有用于阶跃地接通的装置的开关设备

技术领域

本发明涉及一种开关设备，具有用于阶跃地接通的装置和接触装置，该装置具有操作机构，该操作机构具有操作元件并且经由传输机构与锁扣机构作用连接，该锁扣机构经由另外的传输机构操纵操纵杆，接触装置具有带有触点的固定的开关件，该固定的开关件布置在带有触点的能移动的开关件的对面，该能移动的开关件在接触滑块中引导。

背景技术

开关设备、特别是功率开关用于在短路时安全地关断并且由此保护耗电设备。此外，电的或机械的开关单元适用于按规定运行地手动接通耗电器以及用于在设备处有改变时或者在维护工作时使设备从电网安全地分离。电开关单元经常电磁地运行。

也就是说，这样的开关单元是具有对电动机、线路、变压器和发电机的集成保护的技术上高价值的电开关设备。其具体应用在具有更小的开关频率的功能部位处。这样的开关单元除了短路保护之外也适用于过载保护。

在短路的情况下，电开关单元安全地关断电设备。因此其提供了对过载的安全保护。每个流经有电流的导体都或多或少地变热。在此，变热取决于电流强度和电流导体横截面的比例、即所谓的电流密度。电流密度不允许太大，因为否则会由于过高的变热而熔化导体绝缘体或者可能能够导致火灾。为了防止电设备受到这些破坏性的影响，应用开关单元作为过电流保护装置。

功率开关具有两个相互分开作用的、用于过载和短路保护的触发机构。这两个触发器串联。在时间上几乎无延迟地作用的电触发器承担了短路时的保护。在短路时，电磁触发器无延迟地释放功率开关的锁扣机构。开关衔铁在短路电流能够达到其最高值之前分开开关件。

已知的开关单元具有接触滑块单元，其带有接触滑块和能移动的开关件。此外，能移动的开关件还具有电触点。此外，这样的开关单元具有用于电流线路的第一触点。在接通状态下，能移动的开关件的电触点接触开关单元的固定的触点。在短路情况下，能移动的开关件的电触点与固定的触点分开，从而中断电流。在此，能移动的开关件从固定的触点处分开。

除了其作为如上所述的过载和短路触发器的保护功能之外，功率开关还实现电动机的标准的接通和关断。为了证明该功能，功率开关必须根据产品规格能够接通十倍的电动机额定电流。为了能够保障该临界负载需要的是，功率开关几乎同时地并且以阶跃函数的形式关闭三个电流路径的双重中断，电流路径分别具有带两个接触部位的一个能移动的桥件和两个固定的接触部位的形式。

为了实现该功能，经由手动操作的机构以操作元件、锁扣机构和操作链的形式释放由接触滑块和能移动的桥件组成的接触器。该释放通过所谓的快速接通实现，快速接通准确来说是自发的或阶跃的接通。在此，仅在已经接通了锁扣机构之后，三个接触系统才通过结构释放。现在，弹簧储能器以接触负载弹簧的形式确定接触系统在接通时的运动形态。

在桥件撞击到固定开关件之后，接触滑块加速直到其在止挡部处弹回为止。通过弹回和由此导致的接触滑块的动能造成接触系统的重新打开。在同时提高了电流的情况下这能够在电流路径中导致熔接。

发明内容

因此，本发明的目的在于，实现一种具有用于阶跃地接通的装置的开关设备，其避免了由于可能的触点熔接的触点移开。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述的特征的开关设备实现。本发明的另外的实施例由从属权利要求、描述以及附图中得出。

根据本发明，该目的通过具有用于阶跃地接通的装置的开关设备实现，该装置具有：操作机构，该操作机构具有操作元件并且经由传输机构与锁扣机构作用连接，该锁扣机构经由另外的传输机构操纵操纵杆；和接触装置，其具有带有触点的固定的开关件，该固定的开关件布置在带有触点的能移动的开关件的对面，该能移动的开关件在接触滑块中引导。本发明的特征在于，用于阶跃地接通的装置具有布置在锁扣机构中的杆，其布置成与止动部分作用连接，该止动部分与传输件作用连接，其作用于接触装置的能移动的开关件。

在三极的开关设备、特别是功率开关中，由能移动的和固定的开关件组成的三个接触器经由指状的操纵杆压入到断开位置。由此导致能移动的和固定的开关件的相互定义的距离a。在操作操纵元件时，开关件经由其进行了转动移动的杆开始释放传输件进而接触器。在开始运行之后，杆强制止动部分跟随杆的转动移动，因为这两个部件具有相同的支点。在经过转动角度之后，止动部分阻挡了传输件，从而使能移动的开关件和固定的开关件之间的接触距离目前维持距离b。距离b一直保持恒定直到止动部分在传输件上经过了距离c为止。在传输件阻挡接触器的期间，杆继续其转动移动。在经过距离c之后释放传输件，从而使接触器能够与操纵部分的转动移动无关地关闭电流路径。通过止动部分在操纵杆处的强制引导实现了传输件的恒定的开启。

本发明的核心在于，接通过程独立于在操纵部分处的转动移动地进行。距离c确定了保持接触距离b的时间。在该时间间隔中将操纵部分带入到接通位置中，从而使电流路径的关闭不是通过操纵部分处的转动移动，而是通过接触器的和其接触负载弹簧的动态来确定。这此外导致了，在关闭各个电流路径时彼此没有时间偏差。通过自发的或者阶跃的接通，接触负载弹簧确定了能移动的开关件的动态，而不是操纵部分的转动移动。通过接触负载弹簧的狭窄的公差范围、桥件的以及接触滑块的近似恒定的重量实现电流路径的几乎同时的闭合。由此能够避免电弧和熔接。由此导致了接通电流的升高。杆和止动部分之间的强制引导导致了接通过程的恒定的时间进程和小的公差链以及距离b的高精度。相应的开关设备能够装置特定地装配相应的止动部分。

根据本发明的用于阶跃地接通的装置的特征在于三个部件，其相互地作用连接。根据本发明的杆是锁扣机构的一部分并且优选地具有两个支腿，其经由接片相互连接。支腿优选地相互成90°角。支腿具有两个较大的穿孔和两个较小的穿孔，较小的穿孔优选地布置在两个较大的穿孔的上方和下方并且构造用于容纳弹簧元件的两个端部。接片的端部处的另一个支腿优选地整面地构造。在支腿之间优选地布置另外的更小的支腿，其经由接片与非整面的支腿连接。第三支腿优选地构造为与其它两个支腿平行并且具有穿孔，该穿孔在开关设备的组装的状态中与非整面的支腿的下方的大的穿孔位置相同地布置。

根据本发明的止动部分具有楔形部件，两个支腿优选地同一侧地从楔形部件中优选地伸出，其中，一个支腿具有穿孔并且略呈圆形地设计，并且另一个支腿整面地并且略呈楔形地设计。在整面的支腿的尖端处优选地布置半同心的突出部。止动部分定位在杆处，在杆中，支腿的穿孔由止动部分定位在杆的小支腿的穿孔上，从而在相同的支点中支承杆和止动部分。通过该相同的支承将止动部分的整面的支腿定位在杆的整面的支腿的下方。

根据本发明的传输件优选地具有几乎平坦的后壁面，两个侧壁同一侧地从后壁面中伸出。侧壁分别具有相互平行和彼此间隔开的区域和收缩区域，在该收缩区域中侧壁设计为相互朝向的。在侧壁的平行构造的区域和侧壁的收缩区域之间的过渡部处构造接片。侧壁的收缩区域汇入到两个较短的、相互平行布置的支腿和两个较长的、相互平行布置的支腿中，这些支腿分别相互间隔开并且布置在接片的下方，并且在开关设备中朝向接触装置地构造。

侧壁的相互平行构造的区域在锁扣机构的方向上布置在接片的上方。在此，两个平行的侧壁中的一个小于另一个地实施并且具有斜面，该斜面在开关设备中与止动部分的楔形部件作用连接。止动部分的楔形部件的尖端越过传输件的侧壁的斜面牵引，直到其在开关设备的接通位置中利用止动部分的整面的支腿的背面位于传输件的侧壁的斜面上。

本发明的特征在于，接通过程独立于在操纵部分处的转动移动地实现。通过阶跃的接通，接触负载弹簧确定能移动的开关件的动态，而并不确定部件的转动运动。通过接触负载弹簧的狭窄的公差范围、桥件的以及接触滑块的近似恒定的重量实现了电流路径的几乎同时的闭合。由此能够避免电弧和熔接。在杆和止动部分之间的根据本发明的强制引导导致了接通过程的恒定的时间进程和小的公差链。根据本发明的止动部分能够装置特定地设计。

附图说明

根据实施例以及附图阐述本发明的另外的优点和实施方式。

在此示出：

图1是用于阶跃地接通的根据本发明的装置的杆的前视透视图；

图2是根据图1的根据本发明的杆的侧视透视图；

图3是根据图1和2的根据本发明的杆的另一视角的透视图；

图4是用于阶跃地接通的根据本发明的装置的止动部分的前视透视图；

图5是根据图4的根据本发明的止动部分的侧视透视图；

图6是根据图4和5的根据本发明的止动部分的另外的侧视透视图；

图7是根据图4至6的根据本发明的止动部分的另外的侧视透视图；

图8是用于阶跃地接通的根据本发明的装置的传输件的前视透视图；

图9是根据图8的根据本发明的传输件的另外的前视透视图；

图10是根据图8和9的根据本发明的传输件的另外的侧视透视图；

图11是根据图8至10的根据本发明的传输件的后视透视图；

图12是开关设备的锁扣机构和在断开位置中的接触装置的剖面图，该锁扣机构作用连接到用于阶跃地接通的根据本发明的装置；

图13是锁扣机构的和在断开位置中的根据图12的接触装置的剖面图；

图14是用于阶跃地接通的具有在断开位置中的接触装置的根据本发明的装置的示意图；

图15是开关设备的锁扣机构和在半开位置中的接触装置的剖面图，该锁扣机构与用于阶跃地接通的根据本发明的装置作用连接；

图16是锁扣机构和在半开位置中的根据图15的接触装置的剖面图；

图17是用于阶跃地接通的具有在半开位置中的接触装置的根据本发明的装置的示意图；

图18是开关设备的锁扣机构和在接通位置中的接触装置的剖面图，该锁扣机构与用于阶跃地接通的根据本发明的装置作用连接；

图19是锁扣机构和在接通位置中的根据图18的接触装置的剖面图；

图20是用于阶跃地接通的具有在接通位置中的接触装置的根据本发明的装置的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于阶跃地接通开关设备的装置的根据本发明的杆1。杆1优选地具有两个支腿2，3，其经由接片4相互连接。支腿2，3优选地相互成90°角。支腿2具有两个大的5，6和两个小的7，8穿孔，小的穿孔优选地布置在穿孔6的上方和下方。接片4的端部处的支腿3优选地整面地构造。在支腿2，3间优选地布置另外的更小的支腿9，其经由其他接片10与非整面的支腿2连接。第三支腿9优选地布置成与其它两个支腿2，3平行并且具有穿孔11，该穿孔在开关设备的组装状态中与非整面的支腿2的下方的大穿孔5位置相同地布置。

图2示出了根据本发明的杆1的侧视图。从图2中清楚地得知支腿2的穿孔5，6，7，8以及支腿2,3相对彼此的位置。

图3以另一个透视图同样示出了根据本发明的杆1。支腿2处的穿孔7，8在开关设备的组装状态中用于容纳弹簧元件的两个端部。

图4示出了用于阶跃地接通的装置的根据本发明的止动部分12。止动部分12具有楔形部件13，两个支腿14，15优选地在同一侧地从楔形部件中优选地伸出，其中，一个支腿14具有穿孔16并且略呈圆形地构造，并且另一个支腿15整面地并且略呈楔形地设计。在整面的支腿15的尖端处优选地布置半同心的突出部17。止动部分12定位在杆1处，在杆中，止动部分12的支腿14的穿孔16定位在杆1的小的支腿9的穿孔11上，从而在相同的支点中支承了杆1和止动部分12。通过该相同的支承将止动部分12的整面的支腿15定位在杆1的整面的支腿3的下方。

图5至7示出了止动部分12的不同的侧视图。特别地，从这些图中明确地得知支腿14的穿孔16和支腿15的半圆柱状的突出部17以及楔形部件13的楔形的设计。

图8示出了用于阶跃地接通的装置的根据本发明的传输件18。传输件18优选地具有几乎平坦的后壁面19，两个侧壁在20，21在同一侧地从后壁面中伸出。侧壁20，21分别具有相互平行和彼此间隔开的区域22，23并且分别具有收缩区域24，25，在该区域中侧壁20，21朝向彼此终止地取向。在侧壁20，21的平行构造的区域22，23和侧壁20，21的收缩区域24，25之间的过渡部处构造有接片26。侧壁20，21的收缩区域24，25汇入到两个较短的、相互平行布置的支腿27，28和两个较长的、相互平行布置29，30的支腿中，这些支腿分别相互间隔开并且布置在接片26的下方并且在开关设备中构造为朝向接触装置。

侧壁20，21的相互平行取向的区域22，23在锁扣机构的方向上布置在接片26的上方。在此，侧壁21小于侧壁20地构造并且具有斜面31，其在开关设备中与止动部分12的楔形部件13作用连接。止动部分12的楔形部件13的尖端越过传输件18的侧壁21的斜面31牵引，直到在开关设备的接通位置中止动部分12的整面的支腿15的背面位于传输件18的侧壁21的斜面31上为止。

图9至11示出了根据本发明的传输件18的不同的透视图，特别地从图9和图10中明确地得知斜面31。

图12中示出了开关设备的锁扣机构32和在断开位置中的接触装置，该锁扣机构与用于阶跃地接通的根据本发明的装置作用连接。接触装置具有固定的开关件33和能移动的开关件34，其在接触滑块35中引导。在锁扣机构32中布置杆1，其与止动件12作用连接，该止动件在断开位置中与传输件18间隔开。在断开位置中，能移动的开关件34也与固定的开关件33间隔开。

图13示出了锁扣机构32，其作用于操纵杆36上，操纵杆与能移动的开关件34作用连接。图13中所示的位置示出了开关设备的断开状态。

图14示出了用于阶跃地接通的根据本发明的具有接触装置的装置的示意图。从图14中能够得到定义的距离a，其通过能移动的开关件34与固定的开关件33的距离来定义。还能够从图14中得到的是，止动部分12在触发情况下经过一个转动角度到传输件18上。

图15示出了具有用于阶跃地接通的根据本发明的装置的锁扣机构32和在半开位置中的接触装置。此外，在半开位置中，能移动的开关件34与固定的开关件32间隔开，其中与开关设备的断开位置相比该距离减小了。布置在锁扣机构32中的杆1在半开位置中进行转动移动，通过转动移动也使得止动部分12移动，并且在到传输件18的斜面31的方向上移动。在半开位置中，止动部分12的楔形部件13的尖端越过传输件18的斜面31牵引。

图16示出了在半开位置中与操纵杆36的锁扣机构32作用连接。从图16中也得知开关件33，34的小的距离。

图17中示出了用于阶跃地接通的具有接触装置的根据本发明的装置的示意图。从图17中能够获得定义的距离b，其在半开位置中通过能移动的开关件34与固定的开关件33的减小的距离来定义。除此之外能够从图17中获得的是，止动部分12目前已经运动到传输件18的斜面31上。此外，能够从图17中获得定义的距离c，其通过传输件18的斜面31定义。

图18示出了开关设备的锁扣机构32和在接通位置中的接触装置，该锁扣机构与用于阶跃地接通的根据本发明的装置作用连接。在接通位置中，能移动的开关件34目前位于固定的开关件33上。还从图18中获得的是，杆1已经进行了进一步的转动移动，通过该转动移动使止动部分12继续转动。由于止动部分12的转动移动，止动部分12的支腿15的背面目前位于传输件18的斜面31上。

图19示出了锁扣机构32，其作用于操纵杆36上并且以如下方式作用，即操纵杆36目前不再具有与接触滑块的操纵杆接触点。能移动的开关件34目前位于固定的开关件33上。

图20示出了用于阶跃地接通的具有接触装置根据本发明的装置的示意图。从图20中能够获得的是，止动部分12的继续的转动运动目前导致了，止动部分12在接通位置中布置在斜面31的后面。

本发明的特征在于，接通过程独立于在操纵部分处的转动移动地实现。通过阶跃的接通，接触负载弹簧确定能移动的开关件的动态，而并不确定部件的转动运动。通过接触负载弹簧的狭窄的公差范围、桥件的以及接触滑块的近似恒定的重量实现了电流路径的几乎同时的闭合。由此能够避免电弧和熔接。在杆和止动部分之间的根据本发明的强制引导导致了接通过程的恒定的时间进程和小的公差链。根据本发明的止动部分能够装置特定地设计。

附图标记列表

1杆

2支腿

3支腿

4接片

5穿孔

6穿孔

7穿孔

8穿孔

9支腿

10接片

11穿孔

12止动部分

13楔形部件

14支腿

15支腿

16穿孔

17半同心的突出部

18传输件

19后壁面

20侧壁

21侧壁

22平行区域

23平行区域

24收缩区域

25收缩区域

26接片

27短支腿

28短支腿

29长支腿

30长支腿

31斜面

32锁扣机构

33固定的开关件

34能移动的开关件

35接触滑块

36操纵杆。

Claims (13)

1.一种具有用于阶跃地接通的装置的开关设备，具有：

-操作机构，所述操作机构具有操作元件并且经由传输机构与锁扣机构(32)作用连接，所述锁扣机构经由另外的传输机构操纵操纵杆(36)；

-接触装置，所述接触装置具有带有触点的固定的开关件(33)，所述固定的开关件布置在带有触点的能移动的开关件(34)的对面，所述能移动的开关件在接触滑块(35)中引导，

其特征在于，布置在所述锁扣机构(32)中的所述用于阶跃地接通的装置具有杆(1)，所述杆布置成与止动部分(12)作用连接，所述止动部分与传输件(18)作用连接，所述传输件作用到所述接触装置的所述能移动的开关件(34)上。

2.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，所述杆(1)具有两个支腿(2，3)，所述支腿经由接片(4)相互连接。

3.根据权利要求2所述的开关设备，其特征在于，所述支腿(2，3)相对于彼此以90°的角度布置。

4.根据权利要求2或3所述的开关设备，其特征在于，所述支腿(2)具有两个大的穿孔(5，6)和两个小的穿孔(7，8)，所述小的穿孔布置在所述大的穿孔(8)的上方和下方。

5.根据前述权利要求2至4中任一项所述的开关设备，其特征在于，在所述支腿(2，3)之间布置其他支腿(9)，所述其他支腿经由接片(10)与所述支腿(2)连接。

6.根据权利要求5所述的开关设备，其特征在于，支腿(9)构造为与两个所述支腿(2，3)平行并且具有穿孔(11)，该穿孔在所述开关设备的组装状态中与所述支腿(2)的穿孔(5)位置相同地布置。

7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述止动部分(12)具有楔形部件(13)，两个支腿(14，15)从所述楔形部件中从同一侧伸出。

8.根据权利要求7所述的开关设备，其特征在于，所述止动部分(12)的支腿(14)具有穿孔(16)。

9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述止动部分(12)定位在所述杆(1)处，在所述杆中，在所述止动部分(12)处的支腿(14)的所述穿孔(16)放置在所述杆(1)的支腿(9)的所述穿孔(11)上，从而所述杆(1)和所述止动部分(12)支承在相同的支点中。

10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述传输件(18)具有带有斜面(31)的侧壁(21)，所述斜面在所述开关设备中与所述止动部分(12)的所述楔形部件(13)作用连接。

11.根据权利要求10所述的开关设备，其特征在于，所述止动部分(12)的所述楔形部件(13)的尖端在所述开关设备的受操纵状态中越过所述传输件(18)的斜面(31)牵引，并且随后在接通的位置中，所述止动部分(12)的支腿(15)的背面位于所述传输件(18)的所述侧壁(21)的所述斜面(31)上。

12.根据前述权利要求1至11中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述传输件(18)的所述侧壁(21)的所述斜面(31)限定了距离c并且因此限定了确定的、限定的时间间隔，在所述时间间隔中所述开关设备引到接通的位置中，从而通过接触器以及所述接触器的接触负载弹簧的动态与操作者无关地确定电流路径的闭合。

13.根据前述权利要求1至12中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述开关设备是功率开关。