CN105900204B - 用于电磁开关设备的灭弧室装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电磁开关设备的灭弧室装置，具有灭弧板组(1)和遮光板插入件(14)，所述灭弧板组具有平行定向的并且彼此间隔开的灭弧板(2)，所述灭弧板设置在灭弧板组容纳装置(8)中，所述遮光板插入件包围所述灭弧板组容纳装置(8)。本发明的特征在于，所述灭弧板组容纳装置(8)为了抑制超出所述灭弧板(2)的电流流动具有抑制电流流动的机构。

Description

用于电磁开关设备的灭弧室装置

技术领域

本发明涉及一种用于电磁开关设备的灭弧室装置，具有灭弧板组和遮光板插入件，所述灭弧板组具有平行定向的并且彼此间隔开的灭弧板，所述灭弧板设置在灭弧板组容纳装置中，所述遮光板插入件包围灭弧板组容纳装置。

背景技术

在开关设备中，尤其在保护开关设备中，例如功率开关中常见的是，电流经由固定定位的接触元件被导向相对置地设置的可移动的接触元件。可移动的并且固定定位的接触元件的接触覆层在基础状态下彼此接触。在特定的触发情况下，可移动的接触元件移动离开固定定位的接触元件，从而中断电流流动。首先在此产生电弧。电弧以适宜的方式导入灭弧室中，在该处所述电弧被灭弧。

如果产生电弧，在电弧或接触元件的区域中产生非常高的温度，在所述接触元件之间构成电弧。通过这种高的温度引起接触材料的熔化，尤其接触覆层的熔化。所述接触材料通常由银合金构成。通过熔化和蒸发，银置于开关室的周围部件上，即保护开关的内腔的部分区域上，所述保护开关包括接触元件、灭弧室和置于其间的元件。

沉积的银也能够烧入周围部件的表面中。银是能导电的，使得周围部件的表面的部分区域能导电。由此缩短在开关中的空气间隙和爬电距离。如果可移动的接触元件运动离开固定定位的接触元件，那么能够引起弧光。所述弧光能够通在制造开关时增大空气间隙和爬电距离来减小，但是不能完全避免。

为了获得根据标准UL508的“手动电动机控制器”认证，开关设备，例如功率开关必须构成特定的测试序列。在标准UL508的测试序列的特定的序列中，功率开关必须在所谓的过载测试和耐久测试之后必须通过在关断状态下的高压检验。在此，此外在输入和输出端子之间施加高电压电势。

功率开关也必须在高电压电势下还证明其绝缘强度，即，不允许在功率开关中由于高电压而引起弧光。然而在这种测试序列中由于之前执行的过载和耐久测试能够产生问题。在这些测试中，开关必须在不同的负载电流(一倍额定电流、两倍额定电流)下执行数千次开关。在此，开关变得非常热，由此开关件的接触银被熔化并且沉积到功率开关的开关室壁上并且对其进行反射。因此产生传导的区域，该传导的区域将两个固定开关件经由室壁和导电板短接，由此不再确保功率开关的必要的绝缘强度。

另一技术问题在于紧随耐久测试的短暂断路。在该情况下，开关又再变得暂时过热，由此银接触部重新熔化。此外通过在断开的接触部形成的电弧在开关室中产生过压，所述过压通过电弧室和遮光板插件以受控的方式向外降低。这两种效应共同作用，使得所熔化的银的压力波以小滴和飞沫的形式在电弧室的灭弧板之间输送，进而所述灭弧板相互导电地连接。因此产生传导区域，所述传导区域将两个固定开关件经由电弧室和导电板短接。由此不再确保功率开关的必要的绝缘强度。

发明内容

与此相应地，本发明的目的在于，提供一种具有改进的绝缘强度的、用于电磁开关设备的灭弧室装置。

所述目的根据本发明通过一种灭弧室装置得以实现。

根据本发明，所述目的通过用于电磁开关设备的具有灭弧板的灭弧室装置得以实现，所述灭弧室装置具有平行定向的并且彼此间隔开的灭弧板和遮光板插入件，所述灭弧板设置在灭弧板组容纳装置中，所述遮光板插入件包围灭弧板组容纳装置。在此，本发明的特征在于，灭弧板组容纳装置为了抑制超出灭弧板的电流流动具有抑制电流流动的机构。

根据本发明的灭弧板组容纳装置优选U形地构成有两个彼此平行的和相互间隔开的侧向部件和作为进行连接的侧向部件的滤板。作为抑制电流流动的机构，在滤板中设有交替地设置的、彼此平行地构成的并且相互间隔开的第一留空部，所述第一留空部对应于一个灭弧板的宽度或者是更宽的。滤板中的所述第一留空部与第二留空部交替，所述第二留空部同样彼此平行地设置并且相互间隔开。所述第二留空部优选比一个灭弧板的宽度更窄地构成。附加地，作为抑制电流流动的机构在与灭弧板组容纳装置的滤板的第一留空部相同的高度上构成在遮光板插入件的侧向部件中的袋状部，所述袋状部与第一留空部形成大的凹部。

根据本发明的第一留空部或者袋状部引起，在短路的情况下，开关室中的过压能够通过该区域不受阻碍地流出。然后所夹带的银滴不留在灭弧板之间，而且被进一步甩出，直至所述银滴在遮光板插入件的袋状部中积聚和变冷。在此，所述小滴位于关键区域之外，因为所述小滴，现在灭弧板不再相互导电连接。通过这种结构上的措施，绝缘距离大于所需的2.2mm，并且确保开关设备的、尤其功率开关的绝缘强度。

通过交替地扩宽在灭弧板之间的各个穿流通道实现，在形成短路的银滴和所产生的污物不在滤板的阻塞区域中积聚进而灭弧板导电连接。在此所基于的想法在于，污物颗粒和银滴不受阻碍地通过电弧室输送并且在遮光板插入件中的为此设置的留空的袋状部中积聚。在此，污物不再具有与灭弧板的接触。因此实现功率开关的所需要的绝缘距离和所要求的绝缘强度。对此的原因是，通过开口仅在每第二灭弧板之后、即交替地扩宽，在于，由此能够更容易地制成和安装电弧室。

根据本发明的灭弧板组容纳装置的其它优点在于，不必制成附加地需要的部件，因为电弧室和灭弧板组容纳装置已经是系统的部件。此外，不必偏离于常见的安装过程。

在本发明的一个特别有利的设计方案中能够提出，灭弧板组容纳装置U形地构成有两个彼此平行的并且相互间隔开的侧向部件和作为进行连接的侧向部件的滤板。根据本发明的灭弧板组容纳装置因此包括灭弧板组，所述灭弧板组由多个平行地优选相叠地设置的灭弧板构成。在此，灭弧板组容纳装置的侧向部件相对于各个灭弧板的纵侧平行地定向。灭弧板的横侧平行于滤板伸展。

在本发明的一个特定的设计方案中，另一设计方案在于，滤板作为抑制电流流动的机构具有第一交替地设置的、彼此平行地定向的且相互间隔开的留空部，所述留空部对应于灭弧板的宽度或者是更宽的。所述第一留空部有助于，在短路的情况下开关室中的过压能够通过该区域不受阻碍地流出。然后所夹带的银滴不留在灭弧板之间，而是被进一步甩出，直至所述银滴在遮光板插入件的袋状部中积聚和变冷。在此，所述小滴位于关键区域之外，因为所述小滴，现在灭弧板不再相互导电连接。以这种方式实现大于所需要的2.2mm的绝缘距离，使得确保功率开关的绝缘强度。

在所述根据本发明的设计方案的另一特定的改进方案中能够提出，在与作为另外的抑制电流流动的机构的滤板的第一留空部相同的高度上构成在遮光板插入件的侧向部件中的袋状部。当在短路的情况下开关室中的过压通过所述区域排出时，遮光板插入件的侧向部件中的所述袋状部扩宽在灭弧板之间的穿流通道。污物颗粒和银滴不受阻碍地通过电弧室输送并且在遮光板插入件的为此设置的留空的袋状部中积聚。在此，污物不再具有与灭弧板的接触。因此维持所需要的绝缘距离和实现功率开关的所要求的绝缘强度。

在本发明的一个特别优选的设计方案中，根据本发明的设计方案的技术改进方案能够在于，滤板具有交替地设置的、彼此平行地定向的并且相互间隔开的第二留空部，所述第二留空部比一个灭弧板的宽度更窄地构成。这种结构上的措施具有下述优点：电弧室能够更容易地制成和安装。

此外根据本发明能够提出，根据本发明的灭弧室装置尤其使用在功率开关中。

根据本发明的用于电磁开关设备的开关室设备的特征在于，灭弧板组容纳装置或遮光板插入件改型为，使得在短路的情况下开关室中的过压能够通过留空部或袋状部不受阻碍地流出。因此所夹带的银滴不再留在灭弧板之间，而是被进一步甩出，直至所述银滴在遮光板插入件的袋状部中收集和变冷。在此，所述小滴位于关键区域之外，因为所述小滴现在和灭弧板不再相互导电连接，使得确保功率开关的绝缘强度。

附图说明

本发明的其它优点和实施方案在下文中借助于实施例以及借助于附图详细阐述。

在此示意地示出：

图1以剖视图示出现有技术中的电磁开关设备的具有彼此电连接的灭弧板的灭弧室装置；

图2以剖视图示出现有技术中的灭弧板组与灭弧板组容纳装置；

图3以侧视图示出灭弧板组与灭弧板组容纳装置；

图4以俯视图示出根据本发明的灭弧组容纳装置的滤板；

图5以立体图示出由灭弧板组容纳装置中的灭弧板组和遮光板插入件构成的布置；

图6以剖视图示出电磁开关设备的具有根据本发明的彼此电绝缘的灭弧板的根据本发明的灭弧室装置。

具体实施方式

图1示出现有技术中电磁开关设备的灭弧室装置，其具有灭弧板组1，所述灭弧板组由灭弧板2组成，所述灭弧板相叠地并且彼此平行地设置。在灭弧板组1之间设置有接触滑片3，可移动的开关件4在所述接触滑片中引导。可移动的开关件4与固定定位的开关件5相对置地设置。由于高的额定电流，以接触焊盘的形式位于开关件4、5上的接触银被液化，并且以银滴6的形式在灭弧室中甩出。由此，电弧室的大多数灭弧板2彼此传导连接，由此不再确保在连接端子之间的足够的绝缘距离并且根据图1的电流流动7是可行的。

在图2中示出根据现有技术的灭弧板组容纳装置8a与设置在其中的灭弧板2。灭弧板2彼此平行地定向并且相互间隔开。灭弧板组容纳装置8a U形地构成有两个彼此平行的并且相互间隔开的侧向部件9a和滤板10a，灭弧板2支承在所述侧向部件之间，所述滤板将两个侧向部件9a相互连接。滤板10a具有彼此平行定向的并且相互间隔开的留空部11a。

图3示出根据本发明的灭弧板组容纳装置8与设置在其中的灭弧板2的视图。从图3中得出，灭弧板2啮合到灭弧板组容纳装置8的侧向部件9中的凹部13中并且由此固定地定位。滤板10作为抑制电流流动的机构具有交替地设置的、彼此平行定向的并且相互间隔开的第一留空部11，所述第一留空部优选对应于一个灭弧板2的宽度或者是更宽的。

图4示出根据本发明的灭弧板组容纳装置8的滤板10。滤板10具有交替的第二留空部12，所述第二留空部比一个灭弧板2的宽度更窄地构成。与灭弧板宽度的比较涉及灭弧板2的最短的侧边缘，所述侧边缘平行于滤板10设置。第一和第二留空部11、12优选彼此交替地设置。从该图中得出，第一留空部11的交替设置优选直至灭弧板组容纳装置8的侧向部件9延伸。

图5示出由灭弧板组1构成的布置，其设置在灭弧板组容纳装置8中并且由遮光板插入件14包围。遮光板插入件14包围灭弧板组容纳装置8并且优选U形地构成有两个彼此平行并且相对置地设置的侧向部件15和连接侧向部件15的侧向部件16。侧向部件16平行于灭弧板组容纳装置8的滤板10设置。从该图中得出，在与滤板10的第一留空部11相同的高度上，设置在遮光板插入件14的侧向部件15中的袋状部17作为另外的抑制电流流动的机构。

在图6中示出根据本发明的电磁开关设备的具有彼此电绝缘的灭弧板2的灭弧室装置。通过交替地扩宽在灭弧板2之间的各个穿流通道实现的是，在形成短路的银滴6和所产生的污物不在滤板10的阻塞区域中收集并且因此灭弧板2传导地连接。在这里提出的本发明中，污物颗粒和银滴6不受阻碍地通过电弧室输送并且在遮光板插入件14中的为此设置的预设的袋状部中收集。在此，污物不再具有与灭弧板2的接触。因此维持所需要的绝缘距离和实现开关设备的、尤其功率开关的所要求的绝缘强度。

根据本发明的用于电磁开关设备的开关室设备的特征在于，所述灭弧板组容纳装置或遮光板插入件改型为，使得在短路的情况下开关室中的过压能够通过留空部或袋状部不受阻碍地流出。因此所夹带的银滴不再留在灭弧板之间，而是被进一步甩出，直至所述银滴在遮光板插入件的袋状部中收集和变冷。在此，所述小滴位于关键区域之外，因为所述小滴，现在灭弧板不再相互传导地连接，使得现在确保功率开关的绝缘强度。

附图标记列表

1 灭弧板组

2 灭弧板

3 接触滑片

4 可移动的开关件

5 固定定位的开关件

6 银滴

7 电流流动

8 灭弧板组容纳装置

8a 灭弧板组容纳装置

9 侧向部件

9a 侧向部件

10 滤板

10a 滤板

11 第一留空部

11a 留空部

12 第二留空部

13 凹部

14 遮光板插入件

15 侧向部件

16 侧向部件

17 袋状部。

Claims (3)

1.一种用于电磁开关设备的灭弧室装置，具有灭弧板组(1)和遮光板插入件(14)，所述灭弧板组具有平行定向的并且彼此间隔开的灭弧板(2)，所述灭弧板设置在灭弧板组容纳装置(8)中，所述遮光板插入件包围所述灭弧板组容纳装置(8)，其特征在于，所述灭弧板组容纳装置(8)为了抑制超出所述灭弧板(2)的电流流动具有抑制电流流动的机构，所述灭弧板组容纳装置(8)U形地构成有两个彼此平行并且相互间隔开的侧向部件(9)和作为进行连接的侧向部件的滤板(10)，所述滤板(10)作为抑制电流流动的机构具有交替地设置的、彼此平行地构成并且相互间隔开的第一留空部(11)，所述第一留空部对应于一个灭弧板(2)的宽度或者是更宽的，在与所述滤板(10)的所述第一留空部(11)相同的高度上，构成在所述遮光板插入件(14)的侧向部件(15)中的袋状部(17)作为另外的抑制电流流动的机构。

2.根据权利要求1所述的灭弧室装置，其特征在于，所述滤板(10)具有交替地设置的、彼此平行地定向的并且相互间隔开的第二留空部(12)，所述第二留空部比一个灭弧板的宽度更窄地构成。

3.一种具有根据权利要求1至2中任一项所述的灭弧室装置的功率开关。