CN109994346B - 单极或多极断路器和模块化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单极或多极断路器(1)，包括用于每个极的主触头(2)、在过载和/或短路电流下作动的脱扣装置、用于使主触头(2)分闸和合闸的致动机构(3)、灭弧室(7)和压力脱扣单元(9)，其中断路器(1)可通过脱扣机构(6)借助脱扣装置和压力脱扣单元(9)来脱扣，压力脱扣单元(9)包括响应于灭弧室(7)中的过压的致动件和包括复位件。本发明的特征在于压力脱扣单元(9)紧邻灭弧室(7)和通往相应的主触头(2)的汇流排(5)地布置在连通至所述灭弧室(7)的封闭的压力室(70)内，其中从该致动件突伸出的至少一个脱扣舌片(100，200)与脱扣机构(6)有效接合，使得因在主触头(2)之间出现电弧而产生的该灭弧室(7)中的过压几乎无延迟地传入压力室(70)并在那里作用于压力脱扣单元(9)的致动件，且在超过由复位件设定的压力阈值时，使所述致动件克服所述复位件的力作用地直接从原始位置转入脱扣位置。

Description

单极或多极断路器和模块化系统

技术领域

本发明涉及一种单极或多极断路器，其包括用于每个极的主触头、过载和/或短路电流致动的脱扣装置、用于打开和关闭主触头的致动机构、灭弧室和压力脱扣单元。本发明还涉及一种模块化系统，包括这种断路器和电磁短路瞬时脱扣装置。

背景技术

断路器用于配电网络中，用于保护下游的设备免受与过载或短路相关的损坏。为此，断路器包括电磁、热或电子脱扣装置，该脱扣装置在预定电流值的过冲时(例如在过载或短路的情况下)触发致动机构，该致动机构转而执行断路器的开断。这样脱扣的断路器中断对电网中的下游部件的供电，从而保护下游的部件免受与高过载和/或短路电流相关的损坏。

在许多情况下，在广泛分布的配电网络中，以交错的方式选择性地使用多个串联连接的断路器。由此可以理解，在发生故障的情况下，例如短路，只有最接近负载的邻近负载的断路器首先脱扣，而在配电网络层次中在该邻近负载的断路器上级的远离负载的断路器不会脱扣。换句话说，在发生故障的情况下，只有最接近事故的断路器才会中断电流。以这种方式，向配电网络的其它部分供应的电流可以被保持，该电流不直接受故障影响。以这种选择性方式操作的断路器也被描述为选择性断路器。可实现选择性，因为远离负载的断路器相对于邻近负载的断路器延迟一定时间脱扣。这种时间延迟可以例如通过电气或机械方式设定。

在非常高的短路电流的情况下，这种类型的延迟开断可能是有问题的，这是因为由于预定时间延迟将使选择性断路器不脱扣，直到短路电流的大小已经导致直接损坏或甚至断路器本身的损坏。在非常高的电流的情况下，在开关触头中流动的电流的电磁效应非常大，使得由于电磁排斥而导致的断路器的多个开关触头经受短期的相互脱离。这导致在已开闸的多个开关触头之间产生电弧。这种电弧具有高破坏力，并且可能对断路器造成永久性损坏并且降低其使用寿命。鉴于此，在选择性断路器中，不期望首先直接开断，并在触头的短期脱离之后重新合闸开关触头。结果产生了进一步的电弧放电。在这种情况下，由于预定的时间延迟，因此消除了断路器的自保护功能。

为了在非常高的短路电流的情况下避免选择性断路器中的预定时间延迟，已经实施了各种措施。

因此，DE20214922U1公开了一种具有短路瞬时脱扣装置的断路器，其中短路瞬时脱扣装置包括铰接电枢，在由于电磁效应导致的高短路电流的情况下，所述铰接电枢克服抵抗弹簧件的力实现枢转运动，由此断路器的致动机构被脱扣，并且断路器的开关触头被完全开闸。借助于弹簧件的具体配置，因此可以如此影响短路瞬时脱扣装置的响应行为，使得铰接电枢仅在预定幅度的短路电流的过冲时脱离。由于铰接电枢的特殊几何形状，短路瞬时脱扣装置仅响应于超出断路器上存在的正常短路脱扣装置的脱扣阈值，但明显快于后者。

此外，利用与选择性断路器中的电弧产生相关的压力增加也是已知的。为了尽快灭弧，断路器中的电弧通过适当的装置被引导到灭弧室，并且在其中被灭弧。由于电弧的高能量，这与灭弧室中的极快的压力增加相关。可以在断路器的选择性和同时自保护方面加以利用这种压力增加。

因此，例如DE69110540T2描述了一种具有压力脱扣单元的选择性断路器。为此，除了过载和/或短路检测元件之外(该检测元件在发生故障时将信号传递给开关机构以自动开断断路器)，断路器的脱扣单元包括致动件，该致动件响应于与电弧产生相关的在开关触头的分离区域中的压力增加并致动打开机构。该致动件包括移动部件，例如活塞，其首先通过布置在压力脱扣单元和灭弧室之间的连通通道暴露于在灭弧室中产生的过压，其次暴露于由复位装置(例如复位弹簧)传递的适当的有效力。活塞克服复位弹簧的力的位移从而启动了触发器的开断机构的脱扣，其中该复位装置被调节，使得可防止响应于简单过载的任何无意的脱扣。

换句话说，除了通常提供的脱扣机构之外，在DE69110540T2中描述的断路器包括响应于灭弧室中的过压的致动件，其中压力阈值通过复位装置可以设定，使得在发生具有非常高电流的电弧时，致动件非常快速地响应并且致动断路器的快速脱扣，而对于开断正常电流或弱的电流，它几乎不响应，因为灭弧室中产生的过压不足以克服复位装置的力。以这种方式，提供了一种断路器，该断路器可以选择性地使用，但是在非常高的电流的情况下同时具有自保护功能。

上述断路器的缺点在于，在三极断路器中，三个极分别通过通道连通到收集室，该收集室又包括与过压致动件的压力室的连通。各个通道在其进入收集室的区域中设有止回阀，以防止任何气体从一个极流到另一个极。因此，在一个极中产生的过压必须首先通过通道系统传递，然后才能作用在压力室中的致动件上。由于过压致动件布置在离灭弧室一定距离处，这可导致通道系统内的压力损失和时间延迟，并且对致动件的响应行为具有相应的负面影响。此外，该系统包括多个单独的部件，从而产生复杂设计的压力脱扣系统，该系统易于磨损。

从US8,947,182B2、US3,631,369、US2015/0200066A1和WO01/69630中，还已知具有过压响应致动件的选择性脱扣装置。但在这种情况下，相应的致动件布置在断路器的用作排气通道的流动通道中。通过该排气通道，与电弧起弧一起产生的气体自灭弧室被排出。为了实现该功能，排气通道必须保持打开，并且作用在布置在排气通道中的致动件上的力必须仅由排气通道中的主要通流量产生，这被认为是不利的。此外，这种开断系统非常容易结垢，因为压力脱扣单元直接暴露于自灭弧室离开的气体。

发明内容

本发明的目的是提供一种断路器，其以结构简单的方式克服了现有技术的上述缺点，并且可尤其用作选择性断路器。本发明的另一个目的是提供一种包括断路器的模块化系统，其可以以简单的方式适应不同的要求。

该目的通过具有本申请请求保护的特征所述的单极或多极断路器以及具有本申请进一步请求保护或本申请更进一步请求保护的特征所述的模块化系统来实现。

本发明的具体构造和进一步改进是本申请还请求保护的主题。

根据本申请请求保护的主题，本发明涉及一种单极或多极断路器，包括用于每个极的主触头、过载和/或短路电流致动的脱扣装置、用于使主触头分闸和合闸的致动机构、灭弧室和压力脱扣单元，其中，断路器能通过脱扣机构不仅借助脱扣装置、也借助压力脱扣单元被脱扣，其中压力脱扣单元包括响应于灭弧室内的过压而动作的致动件和包括复位件。根据本发明的断路器的特征在于，压力脱扣单元紧邻所述灭弧室和通往相应的主触头的汇流排地布置在连通至所述灭弧室的封闭的压力室内，其中，从致动件突伸出的至少一个脱扣舌片与脱扣机构有效接合，使得因在主触头之间出现电弧而产生的在灭弧室中的过压几乎无延迟地传入所述压力室中并且在那里作用于该压力脱扣单元的致动件，并且在超过由所述复位件设定的压力阈值时使所述致动件克服所述复位件的力作用地直接从原始位置转入脱扣位置。

换句话说，与已知的解决方案相比，根据本发明的断路器的优点在于，压力脱扣单元紧邻灭弧室布置。因此，在灭弧室和压力脱扣单元之间穿过断路器的连通通道可以被省略。这种类型的连通通道导致灭弧室中的压力增大与过压由此在压力脱扣单元的致动件上产生作用之间的时间延迟，因为过压首先必须通过连通通道从灭弧室被传递到压力脱扣单元。除了时间延迟之外，通过连通通道的压力传递也可以与压力损失相关联，使得在某些情况下，作用在压力脱扣单元的致动件上的压力相对于最初产生在灭弧室内的压力是降低的。根据本申请请求保护的主题，通过紧邻灭弧室布置压力脱扣单元而消除了这些缺点。因此，在灭弧室中产生的过压几乎无延迟地作用在压力脱扣单元的致动件上，没有与连通通道相关的压力损失和/或时间损失。因此，与已知的解决方案相比，确保了压力脱扣单元的更准确快速的响应。

此外，根据本发明，由于断路器的每个极包括具有独立致动件的压力脱扣单元，没有必要提供一个现有技术中已知的、在与收集室连通的管道上具有止回阀的收集室。压力脱扣系统的设计因此可以被明显简化，并且所需的独立部件的数量减少。

然而，根据本申请请求保护的主题，根据本发明的断路器的压力脱扣单元不仅紧邻灭弧室布置，而且还紧邻通往相应的主触头的汇流排布置。因此，从压力脱扣单元的致动件突伸出的至少一个脱扣舌片与脱扣机构有效接合。例如，至少一个脱扣舌片可以被布置穿过汇流排中的导缝，其中，替代地或另外地，一个或多个(优选两个)脱扣舌片也可以关于汇流排侧向布置。因此，与在灭弧室内产生的电弧相关联的过压几乎无延迟地作用在压力脱扣单元的致动件上，由此，如果过压超过预定阈值，则致动件克服复位件的力从原始位置直接转入脱扣位置。在从原始位置转入脱扣位置期间，致动件的至少一个脱扣舌片的运动通过脱扣机构触发断路器的脱扣。例如，至少一个脱扣舌片的自由端与脱扣杆的自由端贴靠，该脱扣杆与脱扣机构相关联，使得至少一个脱扣舌片的运动引起脱扣杆的旋转运动，并因此引起断路器的脱扣，这将在下文中更详细地描述。

最后，在本发明的断路器中，压力脱扣单元被布置在封闭的压力室内，该封闭的压力室与灭弧室相连通。在本发明的含义内，封闭的压力室应被理解为相对于灭弧室是开放的空间，但基本是密封的，在灭弧室中产生的过压能以基本无损失的方式传入压力室中。以这种方式可确保压力室内足够的增压。压力室被设计成使得压力室的密封性也在致动件的从原始位置运动到脱扣位置的整个路径上也得以保持。为此，例如，相应的密封件可以设置在压力室中。这些密封件可以被构造为单独的部件，或者被构造为断路器上的一体构造的部件。从术语“基本上封闭”可以推断，在固定件和可动致动件之间保留小间隙，这些间隙最终是必要的，以便允许致动件的运动。然而具体地说，这种类型的封闭的压力室不是断路器的排气通道，断路器由于其功能而必须永久设置有通向断路器的外部环境的开口。

通过以上述方式布置压力脱扣单元，将本发明的断路器被构造成与上述DE20214922U1中所涉及的结构设计相同的结构设计是特别可能的。根据DE20214922U1的断路器包括短路瞬时脱扣装置，其电磁接合至相应的汇流排。除了DE20214922U1中公开的短路瞬时脱扣装置之外，在本发明的上下文中描述的压力脱扣单元可以具有与后者(DE20214922U1中公开的短路瞬时脱扣装置)的断路器相同的安装位置。它们占据相同的空间并采用相同的接口，使得脱扣机构可以以相同的方式由两种类型的脱扣装置致动。因此，根据本发明的断路器可以作为模块化系统的一部分被并入，其中基于具有一致基本设计的断路器，由于根据本发明提供的压力脱扣单元的特殊布置，该压力脱扣器能以最简单方式用已知的短路瞬时脱扣装置更换。

具有电磁致动的短路瞬时脱扣装置的断路器响应于直接与汇流排中的上升电流直接相关构成的磁场，已经在3,000至4,000安培的电流时响应，然而具有压力脱扣单元的断路器通常仅在超过约5,000安培的电流下响应。因此，根据所选定的脱扣机构可实现断路器的不同选择性阈值，从而允许顾及不同的市场需求。由于根据本发明的断路器的上述简单更换的特性，通过些微修改具有一致基本设计的断路器可以从具有压力脱扣单元的实施例更换为具有短路瞬时脱扣装置的实施例，反之亦然。

根据本发明的一个实施例，致动件被设计成可绕枢转轴线枢转的活门。可以设置成该活门在原始位置中在复位件的作用下枢转远离汇流排，并且在超过压力阈值时，该活门克服复位件的力离开原始位置朝向汇流排枢转。这种类型的枢转门基本上可以与DE20214922U1的上述短路瞬时脱扣装置中的铰接电枢具有相同的设计，其中优选采用适当的塑料材料作为活门的材料。

由于压力脱扣单元包括紧邻灭弧室布置并且设置在连通至该灭弧室的封闭压力室内的可枢转的活门，该活门几乎无延迟地暴露于在灭弧室中产生的过压，并且一旦超过预定的压力阈值，就会朝向汇流排枢转。压力室被构造成使得其密封性在活门的整个运动路径上被保持。从该活门突伸出的至少一个脱扣舌片例如穿过汇流排中的导缝与断路器的脱扣机构有效接合，使得该活门响应于压力施加而朝向汇流排的枢转(即进入脱扣位置)使断路器的脱扣起效。

在本发明的实施例中，可以设置成该门包括侧向突出的保护件，其中该保护件在压力脱扣单元处于工作位置时至少部分地遮蔽复位件。通过这种布置，可以防止源自灭弧室的热气体直接作用在复位件上，导致复位件的损坏或损毁。

根据本发明的进一步提议，在压力室中布置至少一个密封件，其中在活门从原始位置转入脱扣位置期间，该活门相对于至少一个密封件始终被密封。该至少一个密封件可以配置为单独的部件，或者配设在断路器上整体形成的部件。具体地，可以在活门上构造有突出部，当该活门从原始位置转入脱扣位置时，该突出部沿着密封件的圆形外轮廓移动，并且与密封件保持重叠。借助于密封件上的圆形外轮廓，考虑了在门的旋转运动期间突起沿圆形路径的移动。借助于该突出部，活门因此相对于密封件在其整个运动路径上被密封。在邻接枢转轴线的区域中，活门同样可以沿着密封件的圆形外轮廓移动，使得在此同样地在活门的整个运动路径上保持密封，并且在压力室中不会发生不期望的压降。

根据本发明的替代实施例，致动件被设计成可线性移动的活塞。在这种构造中，压力脱扣单元可以包括壳体，活塞容纳在该壳体中，其中壳体的面向灭弧室的底部包括至少一个开口，在灭弧室中产生的过压通过该开口被传入壳体并作用至活塞。换句话说，在本发明的这种构造中，在灭弧室中产生的过压通过壳体底部的布置在灭弧室附近的至少一个开口也几乎无延迟地作用至活塞，使得活塞在超出预定压力阈值时实现从其原始位置直接转换到脱扣位置。活塞的运动是线性运动，该运动由壳体导向并且与复位件的力相反。包括基本布置在壳体内的活塞的壳体占据断路器内与参照上述实施例描述的活门相同的空间。具体地，可枢转的活门和具有可线性移动的活塞的壳体都占据与DE20214922U1中公开的电磁铰接电枢相同的空间。

穿过汇流排中的导缝，从活塞突伸出的脱扣舌片与断路器的脱扣机构有效接合，使得在施加压力时，活塞从原始位置到脱扣位置的线性运动触发断路器脱扣。例如，脱扣舌片的自由端与脱扣杆的自由端贴靠，该脱扣杆与脱扣机构相关联，使得与活塞的运动相关联的脱扣舌片的运动触发脱扣杆的旋转运动，并因此触发断路器脱扣。

可以设置成从活塞突出并穿过汇流排中的导缝与脱扣机构有效接合的脱扣舌片在其穿过导缝突出的自由端处是斜面状的，使得活塞的线性运动造成属于脱扣机构的并与脱扣舌片的自由端抵靠的脱扣杆旋转运动。

在本发明的所有构造中，可以提供至少一个弹簧作为根据本发明的复位件。通过选择至少一个弹簧的弹簧系数可以设定压力阈值。换句话说，在向致动件施加低于压力阈值的过压时，致动件通过至少一个弹簧的力保持在其原始位置，而在向致动件施加超过压力阈值的过压时，致动件克服至少一个弹簧的力实现从其原始位置直接转入脱扣位置。

除了方便用于设定压力阈值外，复位件特别是所述至少一个弹簧还执行复位功能，即继断路器脱扣之后，致动件借助于由复位件施加的力从脱扣位置移回其原始位置，使得压力脱扣单元可用于下一次操作。

在致动件为可枢转的活门的构造中，弹簧例如可以被配置为双扭簧，其可以通过设置在汇流排和可枢转的活门上的支承槽定位。此外，定位销配置在该门上，扭簧卷可以安装在该定位销上。

在致动件为可线性移动的活塞的配置中，所述至少一个弹簧可构造为螺旋压缩弹簧，其一端与活塞配合，并且其第二端例如支撑壳体或汇流排。

根据本申请进一步请求保护的主题，本发明还涉及一种模块化系统，包括根据本申请进一步请求保护的单极或多极断路器和电磁短路瞬时脱扣装置，其中，对于断路器的每个极，压力脱扣单元可与占据相同空间并采用相同接口的电磁短路瞬时脱扣装置互换。这种类型的模块化系统提供了高度的灵活性，因为使用了具有一致基本设计的断路器，并且根据应用领域，在压力脱扣单元和电磁短路瞬时脱扣装置之间可以实现互换，因此允许实现不同的选择性阈值。可以以最简单的方式实现从压力脱扣单元到电磁短路瞬时脱扣装置的更换，因为两种类型的脱扣装置占据断路器内的相同空间并采用相同的接口，反之亦然。电磁短路瞬时脱扣装置优选为DE20214922U1所述类型的电磁短路瞬时脱扣装置。

具体地，对于压力脱扣单元和短路瞬时脱扣装置，可以采用结构相同的属于该脱扣机构的脱扣杆。

在致动件为可枢转的活门的实施例中，对于压力脱扣单元和短路瞬时脱扣装置可以采用相同的复位件，特别是相同的双扭簧。此外，压力脱扣单元的活门和电磁短路瞬时脱扣装置的磁电枢可以包括基本相同的枢转角并且在断路器内占据基本相同的位置。最后，在活门上形成的脱扣舌片和在短路瞬时脱扣装置的磁电枢上形成的脱扣舌片具有相同的设计并且在活门或磁电枢旋转运动时以相同的方式对属于该脱扣机构的脱扣杆施力。

因此，这种类型的模块化系统提供了高度的灵活性，同时具有非常少量的需要适配的部件。

附图说明

下面参考附图更详细地描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出根据本发明的断路器的第一实施例的纵截面图；

图2示出图1的截面的放大图，其中致动件处于原始位置；

图3示出图1的截面的放大图，其中致动件处于脱扣位置；

图4示出根据第一实施例布置在汇流排上的压力脱扣单元的透视图；

图5示出图4中的压力脱扣单元的分解图；

图6示出根据第二实施例布置在汇流排上的压力脱扣单元的透视图；

图7示出图6中的压力脱扣单元的分解图；

图8示出本发明断路器的第三实施例的纵截面图；

图9示出图8的截面的放大图，其中致动件处于原始位置；

图10示出根据第三实施例布置在汇流排上的压力脱扣单元的透视图；

图11示出图10中的压力脱扣单元的分解图。

具体实施方式

图1示出了整体用1标示的本发明的三极断路器，其中，图1中的视图示出了断路器1的一个极的纵截面。然而，关于断路器1的这个极的所有陈述也相应地适用于断路器1的另外两个极。

针对所示极，断路器1包括主触头2，其可借助致动机构3按已知方式分闸或合闸。在主端子4与主触头2之间布置有汇流排5。为了保护在配电网络中布置在断路器1下游的设备免于过载和/或短路电流，断路器1配备有图1未更详细示出的电气式脱扣装置。它们处理流过汇流排5的且被电磁互感器检测的负载电流且在故障情况下激励脱扣磁体，脱扣磁体又借助脱扣机构6使致动机构3脱扣，从而导致主触头2分闸。

图1还示出了灭弧室7，其包括熄弧栅8，该熄弧栅对主电触头2分闸时在电触头之间产生的电弧进行去离子化和冷却。除了上述的脱扣装置外，所示断路器1的极还包括压力脱扣单元9，该压力脱扣单元紧邻灭弧室7布置地布置在与灭弧室7连通的封闭的压力室70内，且该压力脱扣单元包括响应于灭弧室7中的过压的致动件。

压力脱扣单元9的工作模式通过图2和图3的详细标示变得更加清楚。在此，致动件被设计可枢转的活门10，可枢转的活门可绕枢转轴线X枢转地布置，图2示出了处于原始位置的活门10，图3示出了处于脱扣位置的活门10。活门10由塑料制成且被布置在封闭的压力室70内，该封闭的压力室又通过开口11直接连通到灭弧室7。因此，在灭弧室7中因在多个主触头2之间的起弧而产生的过压直接通过开口11传递至活门10。过压被施加至活门10，如果超过预定的压力阈值，活门借助过压从图2所示的原始位置顺时针转入图3所示的脱扣位置。在脱扣位置中，活门10基本上贴靠汇流排5的在图3中基本竖直向下延伸的部段。通过设计成双扭簧11的复位件实现压力阈值设定，该复位件在图1至图3中不可见，但在下文中还将参考图4至图7来更详细描述。

固定不动的密封件71、72布置在压力室70内，其确保在活门10从原始位置运动到脱扣位置的整个运动过程中保持压力室70的密封性，从而压力室70内不会发生不期望的压降。在活门10上形成有突出部110，其在活门10从原始位置转入脱扣位置时沿密封件71的圆形外轮廓移动，但总与密封件保持重叠，也见图3，以使活门10相对于密封件71始终密封。这同样适用于活门10的下部区域与密封件72之间的接触。

活门10被布置成紧邻汇流排5，其中活门10包括两个脱扣舌片100，在图2和图3所示的图中只能看到一个。两个脱扣舌片100各自在汇流排5侧向延伸，也见图4。脱扣舌片100与脱扣机构6有效接合，使得脱扣舌片100的自由端贴靠属于脱扣机构6的脱扣杆60。活门10因以上述方式施压而从原始位置旋转运动到脱扣位置导致了脱扣舌片100又对脱扣机构6的脱扣杆60施力。以这种方式造成的脱扣杆60旋转直接导致了断路器1脱扣。

图4示出了在汇流排5上布置的图1至图3的压力脱扣单元9的透视图，而图5示出了图4中的压力脱扣单元9的分解图。压力脱扣单元9包括可枢转的活门10和双扭簧11。扭簧11包括两个自由端18、中间支腿19形成在自由端18与中间支腿19之间的扭簧卷16。借助于双扭簧11，活门10能可枢转地支承在汇流排5上，其中该汇流排在其远离活门10的一侧包括相应的支承槽12，双扭簧11的中间支腿19接触该支承槽。借助于穿过扭簧卷16并容纳在活门10的相应凹部41中的起到枢转轴线X作用的支承杆40，双扭簧11可枢转地支承在活门10上。活门10包括两个凸起17，在工作位置上，双扭簧11的自由端18支承在该凸起上。

在活门10的例如图2所示的原始位置中，活门10在双扭簧11影响下枢转远离汇流排5。压力阈值可通过双扭簧11的弹簧系数设定。如果对活门10所施加的过压低于压力阈值，则活门10通过双扭簧11的力作用被保持在其原始位置。相反，一旦从灭弧室传递并作用在活门10上的压力超过压力阈值，活门10就克服双扭簧11的弹簧力地从原始位置枢转到根据图3的脱扣位置，由此以上述方式因在汇流排侧向延伸的活门10的脱扣舌片100与脱扣机构6的脱扣杆60之间的相互作用而使该断路器1脱扣。在完成脱扣和随之而来的灭弧室中压力降低后，双扭簧11确保活门10回复到其根据图2的原始位置，因此可用于下一次的脱扣操作。

图6示出了在第二实施例中布置在汇流排5上的压力脱扣单元9的透视图，而图7示出了图6中的压力脱扣单元9的分解图。压力脱扣单元9包括可枢转的活门10和双扭簧11。扭簧11包括两个自由端18、中间支腿19和形成在自由端18与中间支腿19之间的扭簧卷16。借助于双扭簧11，活门10可枢转支承在汇流排5上，其中该汇流排在其远离活门10的一侧包括相应的支承槽12，双扭簧11的中间支腿19接触支承槽。活门10在其与脱扣舌片100相对的端部包括居中布置的支承销13，在压力脱扣单元9的工作位置上该支承销插入汇流排5中的凹部14中。活门10还包括两个横向间隔的定位销15，在压力脱扣单元9的工作位置上该扭簧11的两个扭簧卷16之一分别吊挂在定位销中。在脱扣舌片100的高度且与之侧向间隔地，活门10包括两个凸起17，在工作位置上双扭簧11的自由端18支承在两个凸起上。横向突出且基本呈三角形的多个保护件19A从凸起17起在活门10的两侧延伸，在压力脱扣单元11处于工作位置时，该保护件遮蔽扭簧卷16，因而保护扭簧卷免受从灭弧室7流入的气体的影响。

在活门10的例如如图2所示的原始位置上，活门10在双扭簧11作用下枢转远离汇流排5。压力阈值可通过双扭簧11的弹簧系数来设定。如果对活门10施加的过压低于压力阈值，则活门10通过双扭簧11的力作用被保持在其原始位置。相反，一旦传递自灭弧室的且作用于活门10的压力超过压力阈值，则活门10克服双扭簧11的弹簧力并从原始位置转入根据图3的脱扣位置，在这里，以上述方式因突伸穿过汇流排5中的导缝50的活门10的脱扣舌片100与脱扣机构6的脱扣杆60之间的相互作用使断路器1脱扣。在完成脱扣和随之而来的灭弧室中压力降低后，双扭簧11确保活门10回复到其根据图2的原始位置，因此可用于下一次的脱扣操作。

图8至图11示出了根据本发明的断路器1的第三实施例。相同的零部件由相同的附图标记标识，并且为了避免重复，不会进行任何进一步的单独描述。根据图8的断路器1与根据图1的断路器1的不同之处仅在于压力脱扣单元9的构造。

在根据第三实施例的压力脱扣单元9中，致动件被构造为可线性移动的且容纳在壳体21中的活塞20。从图11中的分解图中可以看出，壳体21包括上部开口26，活塞20可以通过该上部开口插入壳体21中。通过两个导向件24，壳体21包围汇流排5，如图10所示。在此处不可见的且由附图标记25标示的壳体21底部包括多个开口。壳体21及其底部25被布置成紧邻灭弧室7，在这里见图9。在压力脱扣单元9处于工作位置时，在灭弧室中产生的过压经这些开口传入壳体21中并作用在活塞20的底侧27。活塞20包括侧导板28，该侧导板与壳体21的内侧壁29抵接，并造成活塞20在壳体21内仅能沿双头箭头K所示的方向移动。与导板28相邻地，活塞20包括凸顶22，在此设计成螺旋压缩弹簧23的复位件可安装在凸顶上。在压力脱扣单元9的工作位置上，螺旋压缩弹簧23在一端30抵靠活塞20，而它们在其另一端31支承在汇流排5上。压力阈值可通过螺旋压缩弹簧23的弹簧系数来设定。如果对活塞20的施加的过压低于压力阈值，则活塞20通过螺旋压缩弹簧23的力作用被保持在图9所示的原始位置。相反，一旦从灭弧室传播且作用在活塞20上的压力超过压力阈值，活塞20就克服螺旋压缩弹簧23的弹簧力地在壳体21内沿着图9中的箭头P指示的方向从原始位置移动到在此未被单独示出的脱扣位置。

活塞20在其与底侧27相对布置的端部包括脱扣舌片200，脱扣舌片在工作位置中穿过汇流排5中的导缝50与脱扣机构6有效接合。如可从图11中清楚看到地，脱扣舌片200在其自由端被制成斜面。在活塞20从原始位置转入脱扣位置期间，由于脱扣舌片200的斜面，活塞的线性运动造成属于脱扣机构6的并抵靠脱扣舌片200的脱扣杆60旋转运动。在脱扣舌片200与脱扣机构6的脱扣杆60之间的这种相互作用使断路器1脱扣。在完成脱扣和随之而来的灭弧室中压力降低后，螺旋压缩弹簧23确保活塞20回复到其根据图9的原始位置，并因此可用于下一次的脱扣过程。

通过将压力脱扣单元9布置成紧邻灭弧室7，本发明提供了一种与已知的解决方案相比近乎无延迟地响应作动的断路器1。

此外，根据所述第一、第二和第三实施例的压力脱扣单元9在断路器1中占据相同的空间并采用相同的接口。因此，在给定的断路器1中，可以简单地将配置有可移动活塞20的压力脱扣单元9换为配设有可枢转的活门10的压力脱扣单元9，反之亦然。最后，压力脱扣单元9也占据与DE20214922U1所描述的短路瞬时脱扣装置的铰接电枢相同的空间，这里再次根据所要求的断路器响应行为，可以将具有短路瞬时脱扣装置的系统非常简单地换为具有压力脱扣装置的系统，反之亦然，此外不需要对所使用的基本断路器做进一步改动。因此，借助本发明的断路器并结合电磁短路瞬时脱扣装置，提供一种模块化系统，其允许以高度灵活的方式无需大做改动地适应不同的要求。

因为根据本发明给断路器1的每个极配设自身的压力脱扣单元9，故也可以顺利地从多极系统转变至单极系统，反之亦然。

Claims (7)

1.一种单极或多极断路器(1)，包括用于每个极的主触头(2)、在过载和/或短路电流时作动的脱扣装置、用于使该主触头(2)分闸和合闸的致动机构(3)、灭弧室(7)和压力脱扣单元(9)，其中该断路器(1)能通过脱扣机构(6)不仅借助脱扣装置、也借助压力脱扣单元(9)被脱扣，其中所述压力脱扣单元(9)包括响应于该灭弧室(7)内的过压而作动的致动件和包括复位件，其特征在于，所述压力脱扣单元(9)紧邻所述灭弧室(7)和通往相应的主触头(2)的汇流排(5)地布置在连通至所述灭弧室(7)的封闭的压力室(70)内，其中从所述致动件突伸出的至少一个脱扣舌片(100,200)与该脱扣机构(6)有效接合，使得因在所述主触头(2)之间出现电弧而产生的在所述灭弧室(7)中的过压几乎无延迟地传入所述压力室(70)中并且在那里作用于该压力脱扣单元(9)的致动件，并且在超过由所述复位件设定的压力阈值时使所述致动件克服所述复位件的力作用地直接从原始位置转入脱扣位置；

其中，所述致动件被设计成可绕枢转轴线(X)枢转的活门(10)；其中至少一个密封件(71,72)被布置在所述压力室(70)中，且所述活门(10)在从原始位置转入脱扣位置时相对于至少一个密封件(71,72)始终密封。

2.根据权利要求1所述的单极或多极断路器(1)，其特征在于，在所述活门(10)上形成有突出部(110)，该突出部在所述活门(10)从所述原始位置转入所述脱扣位置时沿着密封件(71)的圆形外轮廓移动并且与所述密封件(71)保持重叠。

3.一种模块化系统，包括根据权利要求1所述的单极或多极断路器(1)和电磁短路瞬时脱扣装置，其特征在于，对于所述断路器(1)的每个极，所述压力脱扣单元(9)能被更换为占据相同空间并利用相同接口的电磁短路瞬时脱扣装置。

4.根据权利要求3所述的模块化系统，其特征在于，相同的复位件被用于所述压力脱扣单元(9)和所述短路瞬时脱扣装置两者。

5.根据权利要求3所述的模块化系统，其特征在于，所述压力脱扣单元(9)的活门(10)和所述短路瞬时脱扣装置的磁电枢具有基本相同的枢转角和在该断路器(1)内的基本相同的安放位置。

6.根据权利要求3所述的模块化系统，其特征在于，在所述活门(10)上形成的脱扣舌片(100)和在所述短路瞬时脱扣装置的磁电枢上形成的脱扣舌片具有相同的设计并且在所述活门(10)或磁电枢旋转运动时以相同的方式对属于该脱扣机构(6)的脱扣杆(60)施力。

7.根据权利要求3所述的模块化系统，其特征在于，对于所述压力脱扣单元(9)和所述短路瞬时脱扣装置两者，采用结构相同的属于该脱扣机构(6)的脱扣杆(60)。

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