CN108172469A - 用于断开电流的电气设备 - Google Patents

Abstract

该电器断开设备(1)包括：断开块(2)，其包括用于断开电流的元件(22)，每个元件能够通过联接构件(226)致动，以将该断开元件切换到阻断状态或允许电流通过的状态；致动器块(3)，其设置有适于产生电磁力的可控电磁体；可移动容器(42)，其设置有磁性板(43)，该磁性板在电磁力的作用下使联接构件移位，以切换断开元件。该设备还包括插入在断开块和致动器块之间的连接接口(4)，可移动容器容纳在连接接口内。

Description

用于断开电流的电气设备

技术领域

本发明涉及一种用于断开电流的电气设备。

背景技术

从WO-2014/096579-A1中已知，在用于断开低电压且高安培的电流的电气设备的领域中，这种设备包括断开块和致动块。断开块包括多个断开元件，也被称为关断盒，每个关断盒旨在通过连接终端电连接到电路。每个断开元件适于在连通状态和阻断或关断状态之间切换，在连通状态下允许电流在终端之间流动，在阻断或关断状态下阻止该电流流动。该切换操作通过联接构件执行，该联接构件被布置在每个断开元件的前表面上，该联接构件采取，例如，螺钉头部的形式。

致动块包括可控电磁体和可移动容器，其设置有铁磁板，该可移动容器在电磁体的作用下可平移地移位。容器可平移地刚性连接到断开元件的联接构件上，因此在容器在电磁体的作用下移位时，使得断开元件切换。

这些已知的电气设备的一个缺点是致动器块必须根据每种类型的断开块定制。特别地，断开块的尺寸可以根据电流类型变化，例如根据安培水平或者根据电气相的数量而变化。这使得电气设备的工业制造复杂化，因为其需要提供与断开块的变型一样多的不同的致动块的布置。

通过提出一种工业制造更简单的电气断开设备，本发明更具体地旨在克服这些缺点。

发明内容

为此，本发明涉及一种用于断开电流的电气设备，其包括：

断开块，其包括用于断开电流的元件，每个元件能够通过联接构件致动，以将该断开元件切换到阻断状态或允许电流通过的状态；

致动器块，其设置有可控电磁体，该可控电磁体适于响应于控制信号而产生电磁力；

可移动容器，其设置有磁性板，该可移动容器适于在电磁力的作用下施加机械力，该机械力使联接构件移位以切换断开元件。

该设备还包括与断开块和致动器块不同的连接接口，该连接接口插入在断开块和致动器块之间，可移动容器容纳在连接接口内。

借助于本发明，通过将可移动容器容纳在专用连接接口中，避免了对于每个可能的断开块的变型使用特定的致动块的需要。实际上，连接接口的形状和尺寸特别地根据与其相关联的断开块定制。

因此，无论断开块的构造如何，旨在连接到致动块的连接接口的表面是相同的。因此不管断开块的形状如何，可以使用同一个致动器块。

这使得合理化制造设备的工业化过程成为可能。特别地，诸如致动块的昂贵的部件不需要设置成多种变型。此外，电气设备的制造和/或安装由此简化，因为对于断开块的不同变型使用同一个致动器块，与需要管理致动器块的多个变型的情况相比较，减少了与管理各个单独部件相关的逻辑限制。

根据本发明的有利的但非必要的方面，这种电气设备可以单独地或以任何技术上允许的组合方式并入以下特征中的一个或多个：

连接接口包括设置有引导装置的主体，以用于相对于主体可平移地引导容器；

引导装置包括将可移动容器机械连接到主体的杠杆；

连接接口通过榫卯型的紧固系统紧固到断开块上，断开块和连接接口的任一个包括凸榫，另一个包括形状与凸榫互补的凹槽；

可移动容器的宽度大于联接构件之间的距离，该联接构件位于断开块的前表面的相对侧上；

可移动容器设置有用于接收用来锚定可移动容器的联接构件的区域，以使得其可平移地刚性连接到断开元件的相应的可移动部分，该部分用于承载联接构件，可移动容器的尺寸被设定为使得当其在电磁力的作用下移位时，对所有的联接构件同时施加力；

联接构件包括螺钉，螺钉的头部相对于断开元件突出，可移动容器设置有叉形件，每个叉形件旨在夹紧相应的螺钉头部以便将可移动容器锚定到可移动部分；

断开元件的每一个的切换通过使联接构件移位来完成，该联接构件在平行于可移动容器的平移的方向上移位；

断开块包括三个断开元件；

断开块包括四个断开元件。

附图说明

根据仅通过示例提供的电气断开设备的实施例的下列描述，并参考附图，本发明将被更好的理解，其他优点将变的更加清楚明显，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的电气断开设备的分解示意图；

图2是根据图1的电气设备的可移动容器的分解示意图；

图3是根据图1的电气设备的致动块的透视示意图；

图4是紧固到根据图1的电气设备的断开块上的连接接口的剖视示意图；

图5是根据图4的连接接口和断开块的透视示意图；

图6是根据本发明的第二实施例的电气断开设备的分解示意图；

图1至图5示出了根据本发明的第一实施例的电气断开设备1。

具体实施方式

设备1包括断开块2、致动器块3，也被称为致动块，以及在致动器块3和断开块2之间的连接接口4。

电气设备1的功能是中断或交替地允许电流以可控的方式流动，例如，响应于由未示出的控制单元传送的控制信号。

例如，设备1旨在根据国际电工技术委员会(International ElectrotechnicalCommission)标准IEC60947-3所定义的AC1、AC3或AC4类型的操作电流类别来控制AC电流的切换。

断开块2包括固定基部21以及断开元件22。基部21，例如，通过其后表面被紧固到电气配电盘上。

例如，电气设备1旨在与三相电流一起使用。然后，每个断开元件22与该三相电流的一个电气相分量相关联。在这种情况下，断开元件22数量为三个并且彼此相同。

基部21包括隔室23，每个隔室适于容纳断开元件22中的一个。例如，在执行维护操作时，断开元件22是可移除的并且可以从相应的隔室23中取出。

每个断开元件22包括固定的电导体221以及222，该导体彼此电隔离并且分别电连接到相应的连接焊盘(connection lands)24、25上，该焊盘由断开块2承载。

每个断开元件22在连通状态和阻断或关断状态之间选择地且可逆地切换。在连通状态下，元件22允许电流经由固定导体221和222在连接焊盘24和25之间通过。在关断状态下，断开元件22阻止该电流的流动。

在该示例中，每个断开元件22包括固定部分，固定导体221和222刚性地连接到固定部分上，断开元件还包括刚性地连接到可移动部分224的可移动电导体223，可移动部分224可以相对于固定部分移位。在这种情况下，该位移在与断开块2的前表面垂直的位移的方向上执行。

例如，切换元件22，特别是固定和可移动部分，由电绝缘材料制成，例如塑料，例如PA66型的交联聚酰胺。固定导体221和222，以及可移动导体223由诸如金属棒的导电材料制成。

可移动部分224可以通过联接构件226移位，联接构件在这种情况下包括螺钉，螺钉的头部相对于断开元件22的前表面突出。当元件22容纳在隔室23中时，构件226沿着前表面彼此对齐。

因此，在连通状态下，可移动导体223使固定导体221和222电接触，从而允许电流通过，当在关断状态下，可移动导体223与固定导体221和222隔开一段距离，从而阻止电流在后者之间通过。

在该示例中，断开元件22默认处于其关断状态。为了将元件22切换到连通状态，通过在朝向设备1的前部的位移方的向上拉动联接构件226，在联接构件226的螺钉头部施加机械牵引力。当没有力施加在联接构件226上时，断开元件22的返回构件225将可移动导体223带回到其初始位置，从而将断开元件22切换到其关断状态。

连接接口4旨在固定地刚性连接到断开块2的前表面。接口4包括主体41，该主体刚性地连接到断开块2上，接口4还包括可移动容器42，该可移动容器可以在位移的方向上相对于主体41可平移地移位。接口4相对于致动器块3和断开块2是单独的部件。

在这种情况下，主体41的宽度等于断开块2的宽度。

当接口4刚性地连接到断开块2时，容器42的位移的方向平行于各个断开元件22的可移动部分224的相应的位移方向。

容器42的形状基本上是平面的，并且限定了容纳板43的隔室，该板刚性地紧固到容器42上，并且朝向容器42的前表面转向。在设备1的组装构造中，板43与致动器块3对齐，如下文更详细的解释的。

在这种情况下，容器42的宽度大于位于断开块2的前表面的相对侧上的联接构件226之间的距离。在这种情况下，构件226沿着断开块2的前表面沿着水平轴线成排对齐。因此，该距离沿着该水平轴线在位于排的相对端的构件226之间测量。

板43由磁性材料，例如铁磁金属制成。

主体41设置有用于可平移地引导可移动容器42的装置。在该示例中，如图2中可见，该装置包括机械地连接可移动容器42至主体41的杠杆44。此外，杠杆44允许施加在各个联接构件226上的机械力扩散，从而使得元件22同时切换。

例如，杠杆44包括两个对称的杠杆臂441，每个杠杆臂在远端设置有用于形成铰接连结件的孔口422。容器42包括相对于容器的横向边缘突出的外部突起431。在这种情况下，这些突起431接合在孔口442中以形成铰接。

杠杆44本身通过枢转连结件刚性地连接到固定主体41，在这种情况下，枢转连结件位于杠杆44的主分支的两侧，将两个臂441彼此连接并且沿纵向轴线延伸。因此，杠杆44沿着该纵向轴线相对于主体41可枢转地安装。

有利地，杠杆44设置有弹簧，当没有力施加在容器42上时，弹簧允许杠杆44返回到其初始位置，例如，布置在与容器42的突起431的铰接水平处的扭转弹簧。

容器42的后表面设置有用于容纳构件226的区域，这允许容器42可平移地刚性地连接到构件226上。在这种情况下，容器42的后表面是容器42的表面，当接口4刚性地连接到断开块2时，容器42的表面朝向联接构件226转向。

因此，联接构件226的作用是刚性地将可移动部分224连接至可移动容器42。

在该示例中，如图4所示，容纳区域设置成与螺钉头部226的形状一致，特别地为中空形状。

容纳区域还包括叉形件46，每个适于夹紧联接构件226中的一个，在这种情况下联接构件为螺钉头部，例如，通过支撑在螺钉头部的背面上。叉形件有利地设置有卡扣件，其允许每个叉形件46被夹在相应的螺钉头部周围。

因此，在组装构造中，可移动部分224沿着位移的方向可平移地刚性连接到容器42上。

致动器块3适于刚性地紧固到接口4的前表面上。

致动器块3构造为响应于控制信号在位移方向上施加电磁力。电磁力导致金属板43的位移以及因此导致容器42在位移方向上的位移。

优选地，金属板43由铁磁材料制成。

为此，致动器块3包括一个或多个电磁铁32，在这种情况下，电磁铁32通过导线缠绕在未示出的磁芯周围而形成。例如，每个电磁铁32的形状为圆柱形或矩形，当致动器块3被紧固到接口4时，电磁铁具有平行于位移方向的轴线。

这些电磁体32供应有电力，并且响应于控制信号而产生电磁力。该电磁力使磁性板43移位，从而使容器42移位。

致动器块3还包括连接到一个或多个芯的至少一个底板33，该板覆盖电磁体32的后表面，致动器块3还包括固定壳体31。

在这种情况下，致动器块3在底板33的水平处紧固到接口4上。为此，底板33包括通孔331，在这种情况下，通孔331形成垫，该垫延伸为与底板33共面的突起。在接口4上的块3的安装构造中，孔口331与主体41中形成的相应的紧固孔口45对齐。因此，块3通过诸如插入到孔口331和45中的螺母和螺栓的紧固元件，紧固到接口4上。

有利地，如图5所示，接口4通过榫卯系统(mortise-and-tenon system)紧固到断开块2上。在该示例中，断开块2的前表面设置有沿垂直方向延伸的凹槽或狭槽211。连接接口4的后表面包括凸榫411，其形状与凹槽211的形状互补，并且该凸榫布置在垂直方向上。

因此，接口4通过卡口式动作以简化的方式紧固到断开块2上，首先通过将接口4抵靠放置在断开块2的前表面上，然后通过使接口4相对于断开块2在垂直方向上滑动，优选地为朝下滑动。有利地，未示出的端部止动件允许接口4在该运动完成时被阻挡。

这种垂直的平移运动允许接口4通过叉形件46附接到断开块2上，并且允许容器42借助叉形件46机械地连接到联接构件226上。

因此，在设备1的组装构造中，连接接口4通过插入在这些块2和3之间而将致动器块3连接到断开块2。

通过将可移动容器42容纳在连接接口4的内部，而不是在致动器块3的内部，避免了必须对断开块2的每个变型实施例使用专用的致动器块3。连接接口4根据断开块2的尺寸和特点定制和优化，诸如断开块2的宽度或在各个元件22的相应构件226之间的中心到中心的距离。

由于连接接口4比致动器块3更便宜且不太复杂，因此设备1的工业制造得到改进。

图6示出了根据本发明的第二实施例的断开设备1'。

根据该实施例的电气设备1'的这些元件，该元件与图1至图5的第一实施例类中的元件类似，考虑到上述描述可以应用于这些元件，这些元件具有相同的参考，且没有详细的描述。

根据该实施例的电气设备1'的这些元件，该元件与图1至图5的第一实施例中的元件不同，但是具有相似的作用，考虑到上述描述也可以应用于这些元件，这些元件具有附加有符号“'”的相同的参考，且仅详细描述了它们的不同。

电气设备1包括断开块2'、致动器块3和连接接口4'。

例如，设备1'在这种情况下是四极型，并且旨在根据国际电工技术委员会标准IEC60947-3所定义的AC1级来控制AC电流的断开。

断开块2'类似于断开块，并且尤其与其不同之处在于断开块2'包括四个可移除的断开元件22'，该元件类似于元件22并且起到相同的作用。然而，断开元件22'的内部组成是根据操作电流的类型而定制的，具有特定内部结构和断开系统。它们中的每一个尤其包括联接构件226。事实上，断开块2'的宽度大于断开块2的宽度。接口4'的宽度因此相对于接口4的宽度增加，如下所述。

例如，断开块2'适用于包括三个电气相和中性相的多相电路。

接口4'被布置成插入在致动器块3和断开块2'之间。

接口4'包括主体41'和承载磁性板43'的可移动容器42'。容器42'可类似于容器42可平移地移位，并且仅与容器42的区别仅在于其宽度以及金属板43的宽度。特别地，容器4'被布置为可平移地刚性连接到四个断开元件22'的每个构件226上。因此，容器42'的宽度大于容器42的宽度。类似地，主体41'的尺寸被改变以对应于块2'的固定基部的宽度。因此，杠杆44'的宽度也因此增加。

因此，借助于接口4'，无论断开块2或2'的形状如何，都可以使用相同的致动器块3。这使得合理化工业化制造断开设备1或1'的过程成为可能。

取决于断开元件22或22'的数量，以及它们在断开块2或2'的前表面上的布置，或者构件226之间的中心到中心距离的值，其他变型是可能的。

以上设想的实施例和变型可以彼此组合以创建本发明的新的实施例。

Claims (10)

1.一种用于断开电流的电气设备(1、1')，包括：

断开块(2、2')，其包括用于断开电流的元件(22、22')，每个元件能够通过联接构件(226)致动，以将该断开元件切换到阻断状态或允许电流通过的状态；

致动器块(3)，其设置有适于响应于控制信号而产生电磁力的可控电磁体(32)；

可移动容器(42、42')，其设置有磁性板(43、43')，该可移动容器适于在电磁力的作用下施加机械力，该机械力使联接构件移位以切换断开元件；

其特征在于，该设备还包括与断开块(2、2')和致动器块(3)不同的连接接口(4、4')，该连接接口(4、4')插入在断开块和致动器块之间，可移动容器(42、42')被容纳在连接接口内。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，连接接口(4、4')包括主体(41、41')，主体设置有用于相对于主体可平移地引导容器的引导装置。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，引导装置包括将可移动容器机械地连接到主体的杠杆(44、44')。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，连接接口(4、4')通过榫卯型(211、411)的紧固系统紧固到断开块(2、2')上，断开块(2、2')和连接接口的任一个包括凸榫(411)，另一个包括形状与凸榫互补的凹槽(211)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1、1')，其特征在于，可移动容器的宽度大于位于断开块(2)的前表面的相对侧上的联接构件(226)之间的距离。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1、1')，其特征在于，可移动容器(42)设置有用于接收用来锚定可移动容器的联接构件(226)的区域，以使其可平移地刚性地连接到承载联接构件(226)的断开元件(22、22')的相应的可移动部分(224)，可移动容器的尺寸被设定为使得当其在电磁力的作用下移位时，对所有的联接构件同时施加力。

7.根据权利要求6所述的设备(1、1')，其特征在于，联接构件(226)包括螺钉，该螺钉的头部相对于断开元件突出，可移动容器(42、42')设置有叉形件(46)，每个叉形件旨在夹紧相应的螺钉头部以便将可移动容器锚定至可移动部分(224)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1、1')，其特征在于，断开元件(22、22')的每一个的切换通过使联接构件在平行于可移动容器的平移的方向上移位来完成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，断开块包括三个断开元件(22)。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的设备(1')，其特征在于，断开块包括四个断开元件(22')。