CN1484846A - 自动限流断路器 - Google Patents
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Abstract
一种自动限流电路断路器，其包括绝缘壳体，该壳体容纳着定触点装置和动触点装置，用于在开路状态和闭路状态之间致动所述动触点装置的致动装置，以及包括相互分离的至少一个第一和至少一个第二灭弧室的灭弧装置，所述定触点装置包括至少一个第一定触点和至少一个第二定触点，它们被相互分开，并分别和所述第一和第二灭弧室相邻地设置，所述动触点装置包括至少一个第一动触点和至少一个第二动触点，它们在电气上串联连接，并且可以同时在开路位置和闭路位置之间运动，其特征在于，所述动触点装置包括第一触点臂和第二触点臂，它们具有第一端和第二端，所述第一动触点和第二动触点被分别固定在所述第一端上，所述第二端被固定在一个公共枢轴上，并围绕所述枢轴自由转动，所述枢轴在操作上与所述致动装置相连。
Description
本发明涉及一种电路断路器，尤其涉及自动限流断路器，该断路器具有与每个柱的至少两个灭弧室串联的双断系统。
以大电流和大功率为特征的低压电气系统一般使用具有一种系统的特定的装置，所述系统确保各个用户所需的额定电流、负载的插入和断开、通过自动断开电路进行负载的保护，以便防止例如过载和短路的异常事件、并最后通过使动触点相对于定触点被打开从而切断被保护的电路，以便实现负载和电源的完全隔离。这些装置统称为用于低压工业系统中的自动电力开关。
具有若干个可用于这些装置的工业解决方案。最通常的解决方案是通过由预先在特殊的弹簧中积累的机械能致动的复杂的机构把触点的打开。
如果假定短路电流值柱高，则在弹簧中积累的能量便不足以有效地使触点打开。在这种情况下，通常使用具有旨在增加中断能力的技术解决方案的特殊类型的自动断路器。
在最有效的解决方案当中，有两种通常一道使用的解决方案。
第一种方案需要使触点加倍。在这种情况下，每个柱(pole)由在电气上相互串联的两个单独的区域中断，使得每个区域受到较小的机械和热应力。
第二种解决方案基于减少跳闸时间，从而阻止假定的短路电流达到其最大值。
这种解决方案需要电流通路具有触发器的形式，在短路的情况下，电动力学现象使得能够产生打开触点所需的机械推力。在一些情况下，所需的能量实际上为每米几百牛顿。
这些解决方案通常和所谓的限流断路器有关，其原则上具有好的效率和可靠性，但是具有一些典型的涉及危害或关键的情况。
实际上，已知使中断元件加倍需要大大增加设备的尺寸。还需要借助于铜丝编织物电气串联每个柱的两个动触点，所述铜丝编织物因为必须弯曲而必须较薄，因而由于焦耳效应不可避免地引起能量损失。
此外，具有由动触点支承的机械负载的分布不良的危险，结果影响到电路断路器的导电性。这个现象在装置的寿命周期期间可以愈加恶化，这是因为与位于动触点和定触点接触的区域上的板的恒定的但是不规则的磨损有关。
本发明的目标在于提供一种自动限流电路断路器，和现有技术的电路断路器相比，其机构和操作原理被简化了。
在所述目标的范围内，本发明的目的在于提供一种自动限流电路断路器，其改善了由动触点支承着的机械负载的分布。
本发明的另一个目的在于提供一种自动限流电路断路器，其中由于焦耳效应而引起的能量消耗被减到最小。
本发明的另一个目的在于提供一种自动限流电路断路器，其对于同样的电性能和预期寿命，具有减少的整体尺寸。
本发明的另一个目的在于提供一种自动限流电路断路器，其具有高的可靠性，制造容易，并且成本具有竞争性。
以后将更加清楚的这个目标以及这些和其它的目的是由一种自动限流电路断路器实现的，其包括绝缘壳体，该壳体容纳着定触点装置和动触点装置，用于在开路状态和闭路状态之间致动所述动触点装置的致动装置，以及包括相互分离的至少一个第一和至少一个第二灭弧室的灭弧装置，所述定触点装置包括至少一个第一定触点和至少一个第二定触点，它们被相互分开，并分别和所述第一和第二灭弧室相邻地设置，所述动触点装置包括至少一个第一动触点和至少一个第二动触点，它们在电气上串联连接，并且可以同时在开路位置和闭路位置之间运动，其特征在于，所述动触点装置包括第一触点臂和第二触点臂，它们具有第一端和第二端，所述第一动触点和第二动触点被分别固定在所述第一端上，所述第二端被固定在一个公共枢轴上，并围绕所述枢轴自由转动，所述枢轴在操作上和所述致动装置相连。
用这种方式，实际上提供了一种能够完全实现所述预期目标和目的的自动限流电路断路器。具体地说，所述动触点装置的特定结构和操作原理使得能够减少和简化所需的元件的数量而不改变所述电路断路器的功能特征。
本发明的其它的特征和优点从下面结合附图说明的本发明的自动限流电路断路器的非限制性的非唯一的优选实施例将会更加清楚地看出，其中：
图1是按照本发明的自动限流电路断路器的一个柱的例子的透视图；
图2是按照本发明的自动限流电路断路器的柱的细节的透视图；
图3是图2的自动限流电路断路器的柱的同样细节的局部截面图；
图4是按照本发明的自动限流电路断路器的柱的其它细节的透视图。
参见附图，按照本发明的自动限流电路断路器包括绝缘壳体1，图中只示出了一个剖开的部分。壳体1容纳着整体上由标号10表示的定触点装置，以及整体上由标号20表示的动触点装置。所述断路器还包括用于在开路状态(图3和图4的虚线所示)和闭路状态之间使所述动触点装置运动的致动装置。在图1和图4中给出了致动装置的细节，其表示机动致动链30的一个例子。
所述断路器还包括灭弧装置，该装置由两个相互分开的灭弧室构成。为了简明，灭弧室在图中没有示出。不过，图1示出了在壳体1中形成的支座2和3，它们适用于容纳所述灭弧室。
定触点装置10包括第一定触点11和第二定触点12，它们相互隔开并分别被设置在支座2和3上的第一和第二灭弧室附近。
动触点装置20包括第一动触点21和第二动触点22，它们在电气上串联连接，并可以在开路位置和闭路位置之间同时运动。如图2所示，动触点装置20还包括第一触点臂23和第二触点臂24，它们由两个细长的导电板构成，该导电极具有分别由标号25和26表示的第一端，第一触点臂21和第二触点臂22被固定在其上。用于第一触点臂23并用标号27表示的第二端，被固定到公共枢轴40上，而第二触点臂24的该端看不到，使得两个可动臂23和24围绕所述所述枢轴自由转动。因此，公共枢轴40在操作上与致动装置相连，以便使得所述动触点能够运动。
有利的是，第一和第二触点臂23和24借助于至少一个可弯曲的导体相互电气串联。如图所示，可以借助于一对铜丝编织物51和52实现所述电串联连接。
按照优选实施例，公共枢轴40被固定在板31上，所述板在操作上与致动装置相连。板31可以在灭弧室的支座2和3之间形成的合适的空间内自由滑动。
如上所述，重要的是机械负载在动触点之间正确地分布，此外，能够补偿在设备的寿命期间发生的磨损。为此目的，第一和第二触点臂23和24最好在操作上与能够起到这个作用的弹性装置相连。如图2所示，例如可以由两个弹簧32和33构成所述弹性装置。它们例如在其与动触点20相对的端部附近分别与第一、第二触点臂23、24相连。
动触点部分和致动装置的连接例如可以借助于连接杠杆34来实现，其一端被刚性地连接到枢轴40上，而另一端被刚性地连接到机动链30上。
实际上已经发现，按照本发明的自动限流电路断路器完全实现了预期的目标和目的。由于触点臂的公共的转动点，出于两个动触点的转轴一致的这一事实的优点实际上如下所述。
首先，动触点支承着的机械负载具有较好的分布，这在电路断路器的导电性方面和运动系统的耐用性和稳定性方面因而在断路器的耐用性和稳定性方面是有利的。实际上，基于围绕公共转动点设置动触点而使运动机构简化，使得能够在动触点和定触点之间连接的几何结构不断地进行再适应和优化，有效地补偿所述触点的渐进的和独立的磨损效应。
此外，运动系统的减少的复杂性使得对于同样的电性能和预期寿命能够减少设备占据的整个空间。
不应当忽略的事实是，通过把动触点设置在公共转动点上，可以减少使每个柱的一对动触点相互电气连接的通常是铜丝编织物的导体的长度。因此，随着所述长度的减少，电阻也成比例地减少，因而减少由于焦耳效应而引起的损耗。
这样设计的自动限流电路断路器能够容易地作出许多变型和改型，所有这些变型和改型都将落在本发明的构思的范围内。所有细节都可以利用其它在技术上等效的元件代替。
实际上，使用的材料和尺寸按照需要以及按照现有技术的状态可以任意选择，只要它们和特定的用途一致即可。
Claims (6)
1.一种自动限流电路断路器，其包括绝缘壳体(1)，该壳体容纳着定触点装置(10)和动触点装置(20)，用于在开路状态和闭路状态之间致动所述动触点装置(20)的致动装置，以及包括相互分离的至少一个第一和至少一个第二灭弧室的灭弧装置，所述定触点装置(10)包括至少一个第一定触点(11)和至少一个第二定触点(12)，它们被相互分开，并分别和所述第一和第二灭弧室相邻地设置，所述动触点装置(20)包括至少一个第一动触点(21)和至少一个第二动触点(22)，它们在电气上串联连接，并且可以同时在开路位置和闭路位置之间运动，其特征在于，所述动触点装置(20)包括第一触点臂(23)和第二触点臂(24)，它们具有第一端(25，26)和第二端(27)，所述第一动触点(21)和第二动触点(22)被分别固定在所述第一端上，所述第二端被固定在一个公共枢轴(40)上，并围绕所述枢轴自由转动，所述枢轴在操作上与所述致动装置(30)相连。
2.如权利要求1所述的自动限流电路断路器，其特征在于，所述第一和第二触点臂(23，24)借助于至少一个可弯曲的导体相互电气串联连接。
3.如权利要求2所述的自动限流电路断路器，其特征在于，所述第一和第二触点臂(23，24)借助于一对铜丝编织物(51，52)相互电气串联连接。
4.如前面一个或多个权利要求所述的自动限流电路断路器，其特征在于，所述公共枢轴(40)被固定到在操作上与所述致动装置相连的板(31)上。
5.如前面一个或多个权利要求所述的自动限流电路断路器，其特征在于，所述第一和第二触点臂(23，24)在操作上分别和第一、第二弹性装置(32，33)相连，所述弹性装置用于分配分别与所述第一和第二触点臂(23，24)相关的动触点(21，22)上的机械负载。
6.如前面一个或多个权利要求所述的自动限流电路断路器，其特征在于，所述致动装置包括运动链(30)和连接杠杆(34)。
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