CN112309783A

CN112309783A - 塑壳断路器中的门相分离装置

Info

Publication number: CN112309783A
Application number: CN202010722837.2A
Authority: CN
Inventors: O·泰奥奇; M·费拉里
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2021-02-02
Also published as: EP3772076A1; US20210035762A1

Abstract

一种低压断路器中的、特别是塑壳断路器中的门相分离装置，该断路器具有多个相，每个相均设置有用于所述断路器的电连接的接线片和用于排放气体的通气孔，所述门相分离装置包括导电元件，该导电元件适于固定到所述断路器的相应接线片，并且设置有用于所述断路器的电连接的电连接构件，其特征在于，所述门相分离装置包括覆盖所述导电元件的第一绝缘元件和/或适于插置在所述断路器的两个相邻相之间的第二绝缘元件。

Description

塑壳断路器中的门相分离装置

技术领域

本发明涉及一种低压断路器中的、特别是塑壳断路器中的门相分离装置。

背景技术

众所周知，诸如断路器、切断器、接触器和限位器等开关装置(简洁起见，以下简称为开关)通常包括壳体和多个电极，至少一对能够彼此联接和断开的触头与每个电极相关联。已知技术的开关还包括控制装置，该控制装置使得所述一对触头相对运动，从而使得它们可以具有至少一个第一联接位置(闭路)和一个第二分离位置(开路)。

众所周知，在低压开关的使用寿命期间，可能会发生开关和网络承受特别大的应力的现象。这种现象首先发生在当开关需要承受大于额定值的电流的时候(即使在很短的时间内)。

因此，一般情况下，在低压断路器中，在断路器的由所谓的去离子电弧室构成的特定部分中，设置了中断电流(无论是标称电流、过载电流、还是短路电流)的关键功能。

因此，通常具有与开关的每个极相关联的至少一个电弧室，即：特别适合于促进电弧中断的空间区域。电弧室可以是设置在开关的壳体中的简单区域，或者可以包括各种形状的模块化元件，例如由绝缘材料制成的具有断弧板的壳体。模块化电弧室(其更加高级)具有易于更换的优点。此外，它们还可以使用例如相对于用于开关的外壳的材料更合适的材料制造。

在操作条件下，由于打开运动，触头之间的电压导致空气的介电放电，从而导致在腔室中形成电弧。电弧由布置在腔室中的一系列断弧金属板内部的电磁和流体动力学效应推动，这些断弧金属板旨在通过冷却和分裂作用来熄灭所述电弧。

在电弧形成期间，由焦耳效应释放的能量非常高，并且在金属板容纳区域内部引起热应力和机械应力。值得注意的是，取决于开关的类型和所发生的电弧放电现象，在接触区域中的、特别是在电弧室中的压力可以达到非常高的值(例如高达30-40bar)，而离子化气体的温度可以达到3000-4000°K。

因此，电弧室需要设置充分的系统，以排放和冷却在电弧放电过程中产生的热气。为此，现有的用于低压开关装置的电弧室通常设置有用于排放在电弧放电过程中产生的热气的开口，并设置有过滤系统，该过滤系统特别具有以下功能：冷却气体，降低排放的流动速度，防止发射火焰和/或白炽气体。

然而，根据应用和干预类型的不同，通过通气口排放的离子化气体可以在相邻相之间以及每个相与断路器通常所在的面板的前门之间产生放电问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种低压断路器、特别是一种塑壳断路器，该断路器具有允许解决或至少减少上述问题的系统。

因此，本发明的目的是提供一种装置，当从每个极的电弧放电室排放离子化气体时，该装置能够确保低压断路器的各相之间的有效分离。

本发明的又一个目的是提供一种装置，当从每个极的电弧放电室排放离子化气体时，该装置能够确保低压断路器的每个相与断路器定位于其中的面板的前门之间的有效分离。

本发明的再一个目的是提供一种装置，该装置能够确保低压断路器中的、特别是塑壳断路器中的有效门相分离，该装置可以容易地以工业水平制造，并且相对于现有技术的方案具有成本优势。

设置有可靠的门相分离装置的低压断路器、特别是塑壳断路器也是本发明的一个目的。

为了实现这些目的，本发明提供了一种低压断路器中的、特别是塑壳断路器中的门相分离装置，该断路器具有多个相，每个相均具有用于所述断路器的电连接的接线片以及用于排放气体的通气孔；本发明的装置包括导电元件，该导电元件适于固定到所述断路器的相应接线片，并且设置有用于将所述断路器的电连接的电连接构件。本发明的门相分离装置的特征在于，其包括覆盖所述导电元件的第一绝缘元件和/或适于插入在所述断路器的两个相邻相之间的第二绝缘元件。

以这种方式，可以提供一种低压断路器、特别是塑壳断路器，该断路器能够承受由来自电弧室的热离子化气体带来的负面影响。

实际上，如在下文中更好地说明的，在本发明的系统中，第一绝缘元件和第二绝缘元件能够在各相之间以及每个相与面板的前门之间产生有效的分离，从而解决或至少大大减少现有系统的问题。

为了本发明的目的，在说明书中，术语“竖直”、“水平”、“前”、“后”、“侧向”、“顶”和“底”是指断路器的通常操作构造。

在本发明的门相分离装置的主要优选实施例中，导电元件为基本L形的。进而，第一绝缘元件包括第一绝缘体，该第一绝缘体也为基本L形的并且装配在所述导电元件上。特别地，第一绝缘元件具有基本连续的和基本L形的第一侧表面和第二侧表面、以及顶表面，该顶表面方便地设置有用于接近所述导电元件的连接构件的开口。

优选地，所述第一绝缘体具有后表面和底表面，所述后表面和底表面还设置有允许所述导电元件通过的开口，使得所述第一绝缘体可以滑动地插入到所述导电元件上并且在正面和侧面完全覆盖所述导电元件，从而形成所述导电元件的有效绝缘。

通常，在本公开的门相分离装置的实施例中，导电元件设置有第一固定构件，用于与所述断路器的对应接线片机械连接；导电元件还可以设置有第二固定构件，用于所述电连接构件的机械连接。

如在下文中更好地说明的，在这种情况下，第一绝缘体可以有利地成形为具有前表面，该前表面具有第一部分和相对于所述第一部分升高的第二部分。有利地，一个或多个开口可以定位在所述第一部分和/或第二部分上，用于所述第一固定构件和/或第二固定构件的进入，从而非常容易地将所述门相分离装置安装在断路器上，并且将该断路器与该断路器所在的电路连接。

例如，所述第一固定构件和第二固定构件可以是适于将导电元件有效地固定到断路器的端子并且固定到电路的导体(例如电缆或棒)的螺钉构件。

在本发明的门相分离装置的实施例中，所述第一绝缘体方便地设置有基本上垂直于所述第一侧表面和第二侧表面并且沿着所述第一侧表面和第二侧表面的至少一部分垂直延伸的细长突起。

这样，细长突起形成一种屏障，从而将它们引导远离断路器的更敏感的部分。

此外，在本公开的门相分离装置的特定实施例中，第一绝缘体可以有利地设置有突片，该突片适于放置在所述断路器的靠近所述断路器的通风孔的表面上、在所述断路器的前侧上。这样，可以防止热离子化气体向其中插入断路器的面板的前门流动。

例如，所述突片可以方便地定位在第一绝缘体的前表面的所述第一部分和第二部分之间的中间位置。

在本发明的门相分离装置的又一主要优选的实施例中，所述第二绝缘元件有利地包括在所述断路器的两个相邻相之间竖直延伸的绝缘翅片。

此外，所述绝缘翅片成形为具有第三和第四基本连续的侧表面，并且方便地设置有第三和第四侧向突起，所述第三和第四侧向突起基本上垂直于所述第三和第四侧表面并且沿着所述第三和第四侧表面的至少一部分竖直延伸。

实际上，根据该实施例，绝缘翅片的主体在各相之间提供有效的分离，而第三和第四侧向突起提供有助于在每个相与面板的前门之间的分离的效果。

在这方面，在本发明的低压断路器中的门相分离装置的实施例中，绝缘翅片的所述第三和第四侧向突起适于放置在所述断路器的靠近所述断路器的通气口的表面上，从而为来自电弧室的热离子化气体提供有效的屏障。

如本文所公开的包括门相分离装置的低压断路器、特别是塑壳断路器也是本发明的一部分。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从根据本发明的门相分离装置的优选的但非排他的实施例的描述中得出，在附图中提供了其非限制性示例，其中：

图1是塑壳断路器的实施例的透视图。

图2a-2c是根据本发明的低压断路器的门相分离装置的实施例的透视图。

图3a-3b是根据本发明的低压断路器的门相分离装置中的导电元件的实施例的透视图。

图4a-4b是根据本发明的低压断路器的门相分离装置中的第一绝缘元件的实施例的透视图。

图5是根据本发明的具有门相分离装置的塑壳断路器的第一实施例的透视图。

图6a-6c是根据本发明的低压断路器的门相分离装置中的第二绝缘元件的实施例的透视图。

图7是根据本发明的装备有门相分离装置的塑壳断路器的第二实施例的局部透视图。

图8是图7的塑壳断路器的前视图。

图9是根据本发明的装备有门相分离装置的塑壳断路器的第三实施例的透视图。

图10是图9的塑壳断路器的俯视图。

图11是图9的塑壳断路器的前视图。

具体实施方式

参照附图，根据本发明的门相分离装置适用于低压断路器中、特别是在如图1所示的塑壳断路器100中。

断路器100具有多个相101(在当前情况下为三相)，至少一对可以彼此联接和断开的触头与每个相相关联，从而实现闭合构造或断开构造。断路器还包括控制装置，该控制装置使得所述一对触头相对运动，从而使得它们可以具有第一联接位置(闭路)和第二分离位置(开路)。通常，在本发明中使用的断路器的操作原理和功能以及相关的部件和机构可以是常规类型的，并且将不再赘述。

断路器100的每个相101还设置有一个端子102，用于将断路器100电连接到相应的电路。在断路器100的顶表面上，对应于每个相101，通常放置有一个或多个通气口103、104，用于排放来自电弧室的气体。

在其更一般的定义中，本发明的门相分离装置包括导电元件1，该导电元件1适于被固定到断路器100的每个相101的对应的接线片或端子102。

导电元件1通常设置有电连接构件11、12，用于将所述断路器100电连接到相应的电路。在当前情况下，电连接构件由底座(孔)11、12表示，例如连接电缆(或者更一般地说是连接元件)的端子部分可以插入底座(孔)中。

本发明的门相分离装置的区别特征之一在于，它包括覆盖所述导电元件1的第一绝缘元件2和/或适于插入在所述断路器100的两个相邻相101之间的第二绝缘元件3。

更详细地，参照图2a-2c和3a-3b，导电元件1为基本L形。进而，再参照图4a-4b，第一绝缘元件2包括第一绝缘体21，该第一绝缘体21也为基本L形，以匹配导电元件1的形状。

如图2a-2c所示，第一绝缘体21装配在导电元件1上，并具有基本上连续且基本L形的第一侧表面22和第二侧表面23。第一绝缘体21还具有顶表面24，该顶表面24设置有开口25，用于接近导电元件1的连接构件11、12(例如连接电缆的底座11、12)。

此外，特别是如图4a-4b所示，第一绝缘体21具有后表面26和底表面27，该后表面26和底表面27设置有允许所述导电元件1通过的开口。在所示的实施例中，第一绝缘体21的后表面26基本上完全打开。

这样，第一绝缘体21可以通过滑动动作从导电元件1上方插入，从而实现图2a-2c的构造，并且可以通过后表面26和底表面27的小部分保持在适当位置。

参照图3a-3b，导电元件1方便地设置有用于机械连接到断路器100的对应接线片/端子102的第一固定构件13和用于所述电连接构件的机械连接(例如一根或多根连接电缆的端子部分)的第二固定构件14。

如图4a-4b中特别示出的，第一绝缘体21具有成形为与导电元件1的形状匹配的前表面28。特别地，前表面28具有第一部分281和第二部分282，该第二部分282相对于所述第一部分281升高，以符合导电元件1的L形。一个或多个开口283、284方便地定位在前表面28的第一部分281和/或第二部分282上，用于定位在导电元件1上的第一固定构件13和/或第二固定构件14的进入。

在所示的实施例中，由于可以预见在底座11和12中容纳有两条连接电缆(因此也有两个相应的固定构件14)，因此第三孔被定位在第一绝缘体21的前表面28的第二部分282上，在附图所示的实施例中，所述第三孔由盖285封闭。

例如，第一固定构件13和第二固定构件14可以是螺钉构件，其可以容易地通过开口283和284(并且通过由盖285封闭的开口)进入，并且因此可以容易地操作以将装置固定到断路器100并且将电缆端子固定到导电元件1。

参照图2a-2c和4a-4b，在本发明的门相分离装置的特定实施例中，第一绝缘体21在其两侧上设置有基本垂直于第一绝缘体21的第一侧表面22和第二侧表面23的细长突起20。细长突起20沿着第一绝缘体21的第一侧表面22和第二侧表面23的至少一部分竖直延伸。

因此，如图5所示，第一绝缘体21的第一侧表面22和第二侧表面23形成用于使从通气口103、104出来的热气朝向断路器100的后部通过的屏障。

此外，参照图2a-2c和4a-4b，第一绝缘体21可以方便地设置有突片29，该突片29适于放置在所述断路器100的靠近所述断路器100的通气孔103、104的表面上。特别地，所述突片29可以方便地定位在第一绝缘体21的前表面28的所述第一部分281和第二部分282之间的中间位置。

这样，如图5所示，第一绝缘体21的突片29形成用于使从通气口103、104出来的热气朝向断路器100的前部通过的屏障，从而有效地将每个相101与面板的前门分隔开。

参照图6a-c至图8，在本发明的门相分离装置的实施例中，第二绝缘元件3通常包括绝缘翅片31，该绝缘翅片31在所述断路器100的两个相邻相101之间竖直延伸。

因此，如图7和图8所示，绝缘翅片31能够有效地将各相101彼此分离。实际上，绝缘翅片31可以通过简单的滑动动作容易地插入各相101之间。为此，绝缘翅片31的底部可以方便地成形，以便与位于各相101之间的断路器100上的引导件的形状相匹配。然而，根据需要可以使用其他固定或插入构件。

更详细地，参照图6a-6c，所述绝缘翅片31成形为具有基本连续的第三侧表面33和第四侧表面34。绝缘翅片31在其两侧上设置有与绝缘翅片31的第三侧表面33和第四侧表面34基本垂直的第三侧向突起331和第四侧向突起341。第三侧向突起331和第四侧向突起341沿着绝缘翅片31的所述第三侧表面33和第四侧表面34的至少一部分竖直延伸。

如图7和图8所示，所述第三侧向突起331和第四侧向突起341适于放置在所述断路器100的靠近所述断路器100的通气口103、104的表面上。第三侧向突起331和第四侧向突起341的形状和尺寸可以根据需要任意设置。

这样，如图7和图8所示，绝缘翅片31的第三侧向突起331和第四侧向突起341为从通气口103、104出来的热气朝向断路器100的前部通过形成屏障，从而有效地将每个相101与面板的前门分离。

从上面清楚的是，本发明的低压断路器中的门相分离装置允许解决之前强调的技术问题。的确，已经看到，根据本发明的门相分离装置，由于其结构，能够有效地将各相彼此之间以及相对于前部分离。

如图5所示，可以通过单独使用第一绝缘元件2来进行有效的分离，而如图7和图8所示，也可以通过单独使用第二绝缘元件3来进行有效的分离。

然而，通过组合两个实施例，即如图9-11所示通过同时使用第一绝缘元件2和第二绝缘元件3，可以获得非常有效的结果。

可以对低压断路器的门相分离装置以及由此设想的低压断路器、特别是塑壳断路器进行多种变型，所有这些均落入所附权利要求的范围内。实际上，根据要求并且根据现有技术，所使用的材料以及可能的尺寸和形状可以任意设置。

Claims

1.一种低压断路器(100)中的门相分离装置，所述低压断路器特别是塑壳断路器，所述断路器具有多个相(101)，每个相均设置有用于将所述断路器与用于排放气体的通气孔(103、104)电连接的接线片(102)，所述门相分离装置包括导电元件(1)，所述导电元件适于被固定到所述断路器(100)的相应接线片(102)并且设置有用于所述断路器(100)的电连接的电连接构件(11、12)，其特征在于，所述断路器包括覆盖所述导电元件(1)的第一绝缘元件(2)和/或适于被插置在所述断路器(100)的两个相邻相(101)之间的第二绝缘元件(3)。

2.根据权利要求1所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述导电元件(1)为基本L形，并且所述第一绝缘元件(2)包括基本L形的第一绝缘体(21)，所述第一绝缘体装配在所述导电元件(1)上，并具有基本上连续且基本L形的第一侧表面(22)和第二侧表面(23)以及设有开口(25)的顶表面(24)，所述开口用于接近所述导电元件(1)的所述电连接构件(11，12)。

3.根据权利要求2所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述第一绝缘体(21)具有后表面(26)和底表面(27)，所述后表面和底表面设置有允许所述导电元件(1)通过的开口，所述第一绝缘体(21)能够滑动地插入到所述导电元件(1)上。

4.根据权利要求2或3所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述导电元件(1)设置有用于机械连接到所述断路器(100)的相应的接线片(102)的第一固定构件(13)以及用于所述电连接构件的机械连接的第二固定构件(14)，并且所述第一绝缘体(21)具有前表面(28)，所述前表面具有第一部分(281)和相对于所述第一部分(281)升高的第二部分(282)，一个或多个开口(283、284)定位在所述第一部分(281)和/或第二部分(282)上，用于所述第一固定构件(13)和/或第二固定构件(14)的进入。

5.根据权利要求4所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述第一固定构件(13)和所述第二固定构件(14)是螺钉构件。

6.根据权利要求2至5中的一项或多项所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述第一绝缘体(21)设置有基本上垂直于所述第一侧表面(22)和所述第二侧表面(23)并且沿着所述第一侧表面(22)和所述第二侧表面(23)的至少一部分竖直延伸的细长突起(20)。

7.根据权利要求2至6中的一项或多项所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述第一绝缘体(21)设置有适于放置在所述断路器(100)的靠近所述断路器(100)的通气孔(103、104)的表面上的突片(29)。

8.根据权利要求4和7所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述突片(29)位于所述前表面(28)的所述第一部分(281)和所述第二部分(282)之间的中间位置。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述第二绝缘元件(3)包括在所述断路器(100)的两个相邻相(101)之间竖直延伸的绝缘翅片(31)。

10.根据权利要求9所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述绝缘翅片(31)具有基本上连续的第三侧表面(33)和第四侧表面(34)，并且设置有第三侧向突部(331)和第四侧向突部(341)，所述第三侧向突部(331)和所述第四侧向突部(341)基本上垂直于所述第三侧表面(33)和所述第四侧表面(34)并且沿着所述第三侧表面(33)和所述第四侧表面(34)的至少一部分竖直延伸。

11.根据权利要求10所述的低压断路器(100)中的门相分离装置，其特征在于，所述第三侧向突部(331)和所述第四侧向突部(341)适于放置在所述断路器(100)的靠近所述断路器(100)的通气口(103、104)的表面上。

12.一种低压断路器(100)，包括根据前述权利要求中的一项或多项所述的门相分离装置。

13.一种塑壳断路器(100)，包括根据权利要求1-11中的一项或多项所述的门相分离装置。