CN107112152A - 开关 - Google Patents

Abstract

在开关(1)、尤其是直流电开关中，其具有至少一个电输入端(2)以及至少一个电输出端(3)，并且具有至少一个第一开关触点(4)以及可活动的跳线(11)，其中开关(1)还具有带至少一个灭弧室(7)的灭弧装置(6)，其中U形的铁轭(8)分别局部地从外面设置在所述至少一个灭弧室(7)的周围，建议，U形铁轭(8)的至少一个肢部(9)具有可预先设定的多个缺口(10)。

Description

开关

技术领域

本发明涉及一种按专利权利要求1前序部分所述的开关。

背景技术

尤其用来接通直流电的开关是已知的。在接通直流电时出现在接通交流电时不以同样形式被考虑的特殊现象。但是，直流电的应用在很长一段时间内通常都局限于小功率范围内，在这种情况下在接通直流电时几乎不会出现问题。

自从太阳能光伏以及功能强劲的电池备用系统广泛应用于EDV-服务器以来，也需要接通更高电压和功率的直流电。在此，已知的交流电开关在许多方面已证明是不合适的。例如借助交流电开关来接通直流电时，即使电压和电流远低于相关交流电开关的最大交流电-功率极限，也可能导致它的全损。除了电子设备的失灵以外，这还可能引起火灾。

发明内容

因此本发明的目的是，说明一种前述类型的开关，借助它能够避免所述的缺点并且资源消耗低，并且由于资源消耗低能够研发出能够可靠地接通更高功率的直流电。

按本发明，这一点通过独立权利要求1的特征得以实现。

因此，能够从外观上检测实际在断开过程中在灭弧装置中出现的效果。通过将这种开关用作研究或研发工具，能够创造一种直流电开关，它在直流电中具有高的接通能力，并且它因此适合接通高功率的直流。在此，当然也能够研发出交流电开关。此外由此还能够创造出一种开关，其在灭弧装置的铁轭的变压器硅钢片方面明显降低了材料成本。在一系列试验和模拟中表明，这些缺口不会对铁轭的磁性效果产生不利影响。因此创造了一种资源消耗较低的开关。因此还能够减少开关的材料，因此还能够降低其运输的资源消耗。

从属权利要求涉及本发明的其它有利的构造方案。

在表达上为此参照专利权利要求的条文，因此权利要求在此处通过参照插入说明书中，并且逐字地进行描述。

附图说明

在参照附图的情况下对本发明进行详细描述，在这些附图中只示例性地示出了优选的实施例。其中：

图1在正视图中示出了具体的开关的实施例；

图2在平行透视的视图中示出了按图1的开关的灭弧装置的一部分；以及

图3在平行透视的视图中示出了用于按图2的灭弧装置的U形铁轭。

具体实施方式

图1示出了具有至少一个电输入端2以及至少一个电输出端3，并且具有至少一个第一开关触点4、第二开关触点5以及可活动的跳线11，其中如果第一开关触点4和第二开关触点5借助跳线11导电地相连，则从输入端2至输出端3的电流通路是导电的，其中开关1还具有带至少一个灭弧室7的灭弧装置6，其中U形的铁轭8分别局部地从外面设置在所述至少一个灭弧室7的周围，其中U形铁轭8的至少一个肢部9具有可预先设定的多个缺口10。

因此，能够从外观上检测实际在断开过程中在灭弧装置6中出现的效果。通过将这种开关用作研究或研发工具，能够创造一种直流电开关，它在直流电中具有高的接通能力，并且它因此适合接通高功率的直流。在此，当然也能够研发出交流电开关。此外由此还能够创造出一种开关1，其在灭弧装置6的铁轭8的变压器硅钢片方面明显降低了材料成本。在一系列试验和模拟中表明，这些缺口10不会对铁轭8的磁性效果产生不利影响。因此创造了一种资源消耗较低的开关。因此还能够减少开关1的材料，因此还能够降低其运输的资源消耗。

本发明涉及一种开关，它尤其设置且专门构造得用来接通直流电。本发明尤其涉及一种直流电开关，它设置和构造得用来按常规地接通几百伏(例如600V)的操作电压的范围内的高压，并且设置和构造得用来接通两位数的安培范围内的电流。在这种电流中对灭弧装置6提出了特别的要求，因为电弧在直流电中由于缺少交零很难灭弧。

下面借助开关1的优选实施例作为具有单个断口(Schaltstrecke)的直流电开关详细描述了本发明。但也可规定具有多个平行断口的实施方式。

具体的开关1具有电输入端2以及电输出端3，它们优选构成为箍位螺丝，也如同图1所示的一样。此外，开关1还具有绝缘物质壳体。

该开关1具有单个的断口，其中根据所示的优选实施例也可设置这些单个断口的双重缺口。但也可设置该断口的单个缺口，其中借助优选实施例描述了本发明，但并不强制性地局限于两个缺口。

优选规定，第一和第二开关触点4、5设置得与壳体固定，并且能够通过可活动的跳线11导电地相连，从而形成从输入端2至输出端3的导电的电流通路。在此规定，跳线11的位置能够通过控制杆19手动地控制。优选规定，控制杆19通过跳跃式电路(Sprungeinschaltwerk)作用在跳线11上，以达到突然地开启和关闭该断口。还可规定，该开关1设计成所谓的自动开关，它具有一个或多个脱扣器16，例如过载电流脱扣器和/或短路脱扣器。还优选地规定，开关1具有扣锁机构(Schaltschloss)17，尤其自身设计成自动开关。

在开关触点4、5、11闭合时，电流通过所示的开关1从电输入端2流向第一开关触点4，并且通过跳线11从第一开关触点流向第二开关触点5，并且继续流向电输出端3。虽然跳线11在此具有两个构成为电触点的区域，以便与第一开关触点4和第二开关触点5接触，但它在本申请的措词方面只称为跳线11。还可规定，第一开关触点4和第二开关触点5也构成为可活动的电触点。

开关1还具有灭弧装置6，以便熄灭开关期间产生的电弧。由此应该避免的是，电流还由于所谓“竖起的”电弧而通过开关1流动并且还由于电弧的热效应而损坏开关1。这种电弧尤其在断开过程中出现。“断开过程”在此指跳线11从第一和第二电开关触点4、5上分离，以便断开流经开关1的电流。电弧点燃时的物理关系由电磁感应定律描述。

图2示出了灭弧装置6的优选实施方式。在按图2的视图中示出了第一开关触点4和第二开关触点5，但没有示出其它的接触，仅仅是为了展示它们相对于各灭弧室7、15的布局。

灭弧装置6具有至少一个灭弧室7，其具体也能够称为第一灭弧室7。根据具体的优选实施例，灭弧装置6还具有第二灭弧室15。在此优选规定，第一灭弧室7从属于第一开关触点4，并且第二灭弧室15从属于第二开关触点5。概念“从属”在此上下文中指相关灭弧室7、15相对于提到的开关触点4、5的这种布局，即在开关触点4、5上产生的电弧在相关的灭弧室7、15中或在相关的灭弧室7、15处找到或会找到其路径。图2示出了在各灭弧室7、15区域中的两个开关触点4、5。

如同在所示实施例中规定的一样，优选的是，第一灭弧室7和第二灭弧室15在中平行地并排地设置，如同在图2和3中所示的一样。

在第一灭弧室7和第二灭弧室15中多个灭弧板13分别以相互隔开的方式设置。灭弧板13在此以已知的方式设置在第一灭弧室灭弧室7或第二灭弧室15的塑料壁板12中。灭弧板13在此优选借助小突起保持在塑料壁板12的相应未示出的凹槽中。

开关1具有U形铁轭8，其局部从外面设置在所述至少一个灭弧室7的周围。如图2所示，在具有两个灭弧室7、15的优选实施方式中，铁轭包围着这两个灭弧室7、15。铁轭8的作用是，以可预先设定的方式影响灭弧装置6区域中的磁性特征。

U形铁轭8在此具有第一肢部9和第二肢部14以及连接这两个肢部9、14的接块18，并且优选由所谓的变压器硅钢片或电工钢或其它合适的软磁材料制成。

在此规定，U形铁轭8的至少一个肢部9具有可预先设定的多个缺口10。因此能够在视觉上密切注视着电弧。因此相应的缺口10尤其这样设置或布置，即在灭弧装置6的新研发中能够看到灭弧装置6的内部。

为了使缺口10能够可视地密切注视电弧，还规定，限定灭弧室7、15的塑料壁板12至少在U形铁轭8的第一肢部9的区域中构成为至少透明的。为此还优选规定，相关开关1的绝缘物质壳体具有至少一个相应透明的区域。塑料壁板12优选还像绝缘物质壳体一样由基本上透光的或透视的塑料构成。如图2所示，塑料壁板12设置在铁轭8和灭弧板13之间。

这些缺口10能够具有各种形状，并且尤其在其至少一个肢部9、14上的造型和其结构方面能够与电弧的期望走向相匹配，或者与特定的磁性特征相相匹配。

优选规定，这些缺口10基本上是圆的、尤其是正圆形，或有角度的、尤其是六角形。这既能实现缺口10的紧密包装，也能实现其简单制造。图3示出了具有圆形缺口10的U形铁轭8，其中在边缘区域上当然没有设置完整的圆形缺口10.

在此还优选规定，这些缺口10以基本上规则的样式设置在U形铁轭8的第一和/或第二肢部9、14上，例如在图3中所示的一样。

尤其规定，这些缺口10这样设置在第一和/或第二肢部9、14上。使得在这些肢部9、14之间形成基本上均匀的磁通密度。在按图1至3的结构中给出了这一点。

对于电弧的可观看性以及材料节省来说，有利的是，这些缺口10占据了肢部9、14的很大面积。在此优选规定，这些缺口10这样构成，即U形铁轭8的第一和/或第二肢部9、14的所有缺口10的总面积大于第一或第二肢部9、14的面积的50％

优选规定，除了U形铁轭8的第一肢部9以外，第二肢部14也具有可预先设定的多个缺口10。并且还能够按进一步描述的优选实施方式构成。尤其如图3所示，这两个肢部9、14基本上构成为相同的。其在铁轭8的两侧引起了相同的磁性特征，并且能够看到灭弧装置6的两侧。

Claims (8)

1.一种开关(1)、尤其是直流电开关，其具有至少一个电输入端(2)以及至少一个电输出端(3)，并且具有至少一个第一开关触点(4)以及可活动的跳线(11)，其中所述开关(1)还具有带至少一个灭弧室(7)的灭弧装置(6)，其中U形的铁轭(8)局部地从外面设置在所述至少一个灭弧室(7)的周围，其特征在于，U形铁轭(8)的至少一个肢部(9)具有可预先设定的多个缺口(10)。

2.根据权利要求1所述的开关(1)，其特征在于，限定灭弧室(7)的塑料壁板(12)至少在U形铁轭(8)的第一肢部(9)的区域中至少构成为至少透明的。

3.根据权利要求2所述的开关(1)，其特征在于，灭弧室(7)的可预先设定的多个灭弧板(13)相互间隔地保持在塑料壁板(12)中。

4.根据权利要求3所述的开关(1)，其特征在于，塑料壁板(12)设置在铁轭(8)和灭弧板(13)之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的开关(1)，其特征在于，U形铁轭(8)的第二肢部(14)具有可预先设定的多个缺口(10)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的开关(1)，其特征在于，这些缺口(10)以基本上规则的样式设置在U形铁轭(8)的第一和/或第二肢部(9、14)上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的开关(1)，其特征在于，这些缺口(10)基本上是圆的、尤其是正圆形，或有角度的、尤其是六角形。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的开关(1)，其特征在于，这些缺口(10)这样构成，即U形铁轭(8)的第一和/或第二肢部(9、14)的所有缺口(10)的总面积大于第一或第二肢部(9、14)的面积的50％。