CN107533930A - 具有灭弧装置的开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单极的或多极的开关设备(1)，其对于每个极具有带有灭弧装置(4，26，27，28)的灭弧室(5)，其中灭弧室(5)分别具有两个侧壁(3)，在两个侧壁之间布置有笼架(16)，其设置用于支承能移动的触桥(10)，其中在触桥(10)上布置有触点(12)，其中，灭弧装置(4，26，27，28)具有多个灭弧片(26)，灭弧片的端部(27)容纳在凹部装置(4)中。为了提供成本低廉且可靠的单极的或多极的开关设备(1)而提出，侧壁(3)在相对于触点(12)的开关移动方向横向地且相对于侧壁(3)平行地延伸的方向上具有用于笼架(16)的侧面的保持的固定装置(7)，其中凹部装置(4)是与笼架(16)分开的部件，其如下地与笼架(16)间隔开，即凹部装置不提供用于笼架(16)的这种侧面的保持。

Description

具有灭弧装置的开关设备

技术领域

本发明涉及一种单极的或多极的开关设备，其对于每个极都具有带有灭弧装置的灭弧室，其中，灭弧室分别具有两个侧壁，在两个侧壁之间布置有笼架，其设置用于支承能移动的触桥，其中，在触桥上布置有触点，其中，灭弧装置具有多个灭弧片，灭弧片的端部容纳在凹部装置(Taschenanordnung)中。

这种类型的开关设备例如在工业的开关技术中使用。开关设备在该领域常设计为断路器。在此涉及特殊的开关设备，该开关设备的主要任务在于，无干扰且在电负载的情况下(即在承载电流的状态下)无电流且无电压地接通连接在下游的设备，以便例如防止其过载和/或短路损害。此外，值得保护的、连接在下游的设备是电动机、变压器以及其他的电设备。

背景技术

从DE 103 56 271 A中已知一种开关设备，其具有开关结构，该开关结构包括底壁和具有两个侧壁的笼架组件，其中笼架组件至少部分地设计为笼架，在笼架中能移动地安置有滑板。在向触桥弹簧施压的情况下，在滑板的开口中保持有配属于固定触点的移动触桥，并且对于触桥的移动而言，在两个第一侧壁之间设置有自由空间。为了固定滑板而设置止挡件。通过隔离的第二侧壁形成的灭弧室属于该开关结构，其中第二侧壁限定了包含开口电弧的体积，并且第二侧壁在包括笼架的笼架组件的对置的侧面上布置，且相应地通过间隙分开地布置。此外，还公开了一种接片，其形状配合地啮合在笼架组件和侧壁之间的间隙中，并且因此完全地填充间隙。

从DE 600 27 842 T2中已知一种开关装置，其具有设有灭弧肋部的灭弧室壳体，其中，该装置确定在开关设备的、特别是多极的低压隔离开关或开关保护的每个极中被使用。在此，在该装置中设置灭弧室壳体的侧壁，其具有用于灭弧肋部的端部的引导装置。根据优选的实施方式，该引导装置具有在每个侧壁上向灭弧室壳体的内部模制的零件，且通过侧肋部基本上平行地延伸到侧壁，并且借助于该壁形成能够容纳灭弧肋部的端部的支座。该零件能够例如超过壁的整个高度地具有基本上成直角的横截面。侧肋部的长度足够覆盖这些端部，以在移动触点的、固定触点的和移动触点的桥的电弧出现时，将这些端部电隔离。

发明内容

本发明的目的在于，提供具有用于灭电弧的装置的、单极的或多极的开关设备，该开关设备由尽可能少的单个部件构成，能成本低廉且自动化地生产，并且在电弧影响下具有足够的机械的和热的稳定性。

该目的在开头所述种类的开关设备中如下地实现，即侧壁在相对于触点的开关移动方向横向地并且相对于侧壁平行地延伸的方向上具有用于笼架的侧面的保持的固定装置，其中，凹部装置是与笼架分开的部件，其如下地与笼架间隔开，即该凹部装置不提供用于笼架的这种侧面的保持。

在此，如下的保持被称为侧面的保持，其不是沿着开关方向而是沿着灭弧片的方向来保持笼架，从而使得触桥的运动如下地被固定，即此外不能实现在触桥和灭弧片之间的电接触。

本发明基于以下认知，在现有技术中，例如由于在电弧情况中的热膨胀，力被施加到笼架上，这又能够损坏在笼架中的触桥的常规运行。

根据本发明的开关设备的构造，通过少量单个构件实现了在自动化安装中在运行时间和成本方面带来的很大的好处。此外，开关设备的构造在电弧情况中在自身和来自笼架和凹部装置的组合、特别是在壳体的力在笼架上的作用方面进行优化，以便避免触桥的夹紧和倾斜。在此，侧壁和凹部装置优选具有均匀的壁厚，由此减少倾斜，改变最初的形状以及弯曲。附加地，为了符合规定的长寿命，笼架在其静态特性之外还能够在其滑动摩擦特性和耐磨性方面进行优化。

在另外的实施方式中，固定装置在此对于每个侧壁由一对突出部组成，在突出部之间形成凹槽，随后在笼架处相应变形的配合件形状配合地啮合到凹槽中。由此产生的、笼架的侧面的保持避免了在通常的公差范围中笼架的和触桥由此沿着灭弧片方向的滑动。在此，侧面的保持当然也能够通过每个已经由现有技术充分已知的槽弹簧、栓塞、燕尾槽或其他连接产生。

在另外的实施方式中，容纳灭弧片端部并将其相对于触桥电隔离的凹部装置能够与相应的侧壁形状配合或力配合地连接、焊接或在理想情况下直接在侧壁的生产过程中模制在一起。因此，不需要具有凹部装置的功能的附加部件，这简化了开关设备的结构和生产。此外，通过直接的模制不仅实现了凹部装置本身的高的定位精度，还实现了灭弧片的高的定位精度，这又减少了开关设备的系列偏差(Serienstreuung)并有利于持续的高质量。

在另外的实施方式中，固定装置的配合件不居中地安装在笼架上，而是不对称地或以相对于预给定的安装位置的中心偏移来对于安装进行限定。因此，固定装置以相对于笼架的中心偏移来设置在侧壁上。在此，固定装置不必对称地安置在容纳笼架的两个侧壁上，而是能够更多地根据其他角度、如在固定装置的位置上的侧壁的材料强度进行优化。

在另外的实施方式中，凹部装置由电隔离的材料制成，其将灭弧片和触桥与灭弧板叠隔离。此外，凹部装置能够具有多个均匀隔开的肋部，肋部中容纳有平行的灭弧片，并且这些灭弧片在机械上稳定且互相电隔离。

在另外的实施方式中，凹部装置在指向笼架的方向的端部处具有延长部，其减小在笼架和凹部装置之间的距离，这导致了灭弧室相对于侧壁的优化的密封，并因此保证在灭弧室中的电弧的良好的引导。在此还有利的是，灭弧室尽可能紧凑，这又对于电弧沿着灭弧板叠的方向的引导是最优的。同样有利的是，在笼架和凹部装置的延长部之间的距离能够通过笼架的和延长部的造型减小到最小值，这进一步改进了电弧的引导。例如如果在此在笼架中有凹陷部或凹槽，凹部装置的延长部伸入其中。

为了在电弧情况中不损害开关设备的功能，至少如下大小地选择在笼架和凹部装置的延长部之间的距离，即通过电弧的极端影响不出现两个构件的焊接。也应该考虑的标准是，在制造凹部装置和其延伸部的材料的、取决于温度的膨胀的情况中，避免在笼架上的不利的力作用，并且能够因此避免触桥的夹紧和倾斜。因此不仅保证了笼架总是最优地引导触桥，还能够在一定的周期内无问题地更换笼架。

笼架与侧壁和凹部装置的分离还具有的优点是，所有的部件在其必要的特性方面能够进行优化。侧壁和凹部装置在其隔离的特性方面能够进行优化，此外电弧作用下的排气特性(Ausgasungseigenschaften)也很重要，以便实现良好的电弧引导和快速的灭弧。

在笼架中，所选择的材料的滑动摩擦特性是第一位的，其中，耐磨性和耐温性不能被忽视。在此首先提供聚酰胺(Polyamide)，特别是或

附图说明

接下来，依据在图中示出的实施例详细描述并阐释本发明。其示出：

图1示出了具有灭弧装置的、根据本发明的开关设备的横截面，

图2示出了没有笼架和触桥的、三极的开关设备的斜视图。

具体实施方式

图1示出了具有灭弧装置的、根据本发明的开关设备1的横截面，其基本上由凹部装置4和由多个灭弧片26和其灭弧片端部27构成的灭弧板叠28组成。截面在此通过开关设备的灭弧室5和触桥10示出。此外还示出了在此实施为外壁的侧壁3、凹部装置4和其延长部4a。笼架16通过固定装置7在侧面被保持，其中笼架16覆盖固定装置7，并因此没显示出固定装置。截面通过触桥10示出对于每个侧分别设置触点12的布置，以及在笼架16中的触桥10。在此，触桥10通过弹簧13保持，并且能够通过接触滑块14移动。

在此，在笼架16和凹部装置4以及其延长部4a之间的距离如下地进行选择，即最优地引导电弧从触点离开进入到灭弧装置中。在延长部4a处的倾斜能够加强这种效果。互相电隔离的灭弧片26形成了灭弧板叠28，随后电弧在灭弧板叠中被消灭。笼架16在此设计为分离的部件，并且因此能够在对于高寿命而言重要的滑动摩擦和耐磨性方面进行优化。笼架16的简单的更换同样是可行的。这种构造方式不仅对高寿命还对成本低廉的、简单和能自动化的装配进行了优化。

图2示出了三极地实施的开关设备1，其中出于简洁的原因没有示出笼架16和触桥10。已经在图1中采用的标号被使用。固定装置7、在该实施方式中使用的突出部8和凹槽9是可见的。侧壁3部分地设计为在两个灭弧室5之间的间隔壁，或者设计为灭弧室5的外壁。灭弧室5在此基本上在侧面通过凹部装置4和其延长部4a以及灭弧板叠28来限定。对于每个极，两个灭弧板叠28分别固定在两个侧壁3之间，并借助于对灭弧片端部27的容纳来固定到凹部装置4中。

壳体2在此一体地实施，然而也能够如下地构造，即壳体必须由多个部件插接在一起。对于没有设计为外壁、也就是插入到壳体内部的侧壁4设置导轨2a。固定装置7对于笼架16非居中地布置，以便确定笼架16的明确的构造位置。其具有的优点是，在组装笼架16的开关设备时总是正确地布置，并避免了开关设备1的有误差的接合。该构造当然能够不仅应用于三极的开关设备，还类似地应用于单极的或多极的开关设备。

本发明涉及一种单极的或多极的开关设备，其对于每个极具有带有灭弧装置的灭弧室。灭弧室具有两个侧壁，在两个侧壁之间布置有笼架，其支承移动的触桥。在触桥上布置有触点。灭弧装置具有多个灭弧片，灭弧片的端部容纳在凹部装置中。

为了提供成本低廉且可靠的单极的或多极的开关设备而提出，侧壁在相对于触点的开关移动方向横向地且相对于侧壁平行地延伸的方向上具有用于笼架的侧面的保持的固定装置，其中，凹部装置是与笼架分开的部件，其如下地与笼架间隔开，即凹部装置不提供用于笼架的这种侧面的保持。

Claims (13)

1.一种单极的或多极的开关设备(1)，所述开关设备对于每个极具有带有灭弧装置(4，26，27，28)的灭弧室(5)，其中，所述灭弧室(5)分别具有两个侧壁(3)，在两个所述侧壁之间布置有笼架(16)，所述笼架设置用于支承能移动的触桥(10)，其中，在所述触桥(10)上布置有触点(12)，其中，所述灭弧装置(4，26，27，28)具有多个灭弧片(26)，所述灭弧片的端部(27)容纳在凹部装置(4)中，其特征在于，所述侧壁(3)在相对于所述触点(12)的开关移动方向横向地并且相对于所述侧壁(3)平行地延伸的方向上具有用于所述笼架(16)的侧面的保持的固定装置(7)，其中，所述凹部装置(4)构造为与所述笼架(16)分开的部件，所述凹部装置如下地与所述笼架(16)间隔开，即所述凹部装置不提供用于所述笼架(16)的所述侧面的保持。

2.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，所述固定装置(7)设计为布置在所述侧壁(3)上的突出部(8)、特别是模制到所述侧壁(3)上的突出部，其中，在所述突出部之间形成凹槽(9)，所述笼架(16)的相应的配合件伸入到所述凹槽中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述凹部装置(4)与所述侧壁(3)中的一个连接，固定在所述侧壁(3)中的一个上或特别地模制在所述侧壁(3)上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述固定装置(7)以中心偏移和/或相对于所述笼架(16)不对称地布置在所述侧壁(3)上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述凹部装置(4)将所述灭弧片(26)的所述端部相对于所述触桥(10)电隔离。

6.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述凹部装置(4)具有用于容纳所述灭弧片(26)的所述端部(27)的、平行布置的肋部，所述肋部确保相邻的灭弧片(26)的彼此的电隔离和间距。

7.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述凹部装置(4)在指向所述笼架(16)的方向的端部处具有延长部(4a)，所述延长部减少在所述笼架(16)和所述凹部装置(4)之间的距离，以便保证在所述灭弧室(5)中的电弧的良好的引导。

8.根据权利要求7所述的开关设备，其特征在于，所述笼架(16)和所述凹部装置(4)的所述延长部(4a)具有共同作用的造型，以使得在所述笼架(16)和所述凹部装置(4)之间的距离减少到最小值，以便保证所述电弧的良好的引导。

9.根据权利要求7或8所述的开关设备，其特征在于，所述笼架(16)具有凹陷部，所述延长部(4a)伸入到所述凹陷部中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，在所述笼架(16)和所述凹部装置(4)之间的距离至少是如下大小，即保证在电弧的情况中不出现在两个构件之间的不期望的焊接。

11.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述侧壁(3)和/或所述凹部装置(4)由如下的材料构成，所述材料在所述材料的排气特性方面在电弧作用下进行优化。

12.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述笼架(16)由在材料的滑动摩擦特性方面进行了优化的材料构成，特别由聚酰胺、优选由或构成。

13.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述开关设备设计为断路器。