CN202275790U - 电气安装开关设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电气安装开关设备，带有：电流路径；电磁式短路电流脱扣器；过流脱扣器；以及切换机构。电流路径包括至少一个包括第二接触杆的第二触点，第二接触杆至少部分布置在磁路的气隙中，从而在短路情况下由于在气隙内磁通与电流相互作用，可产生作用于第二接触杆上的导致至少一个第二触点迅速断开的电动的力作用，切换机构通过第一作用连接线作用于第一接触杆以用于使第一触点断开和/或保持断开，在过流脱扣的情况下，过流脱扣器通过第二作用连接线作用于切换机构以用于通过切换机构使第一触点断开和保持断开，并且在短路脱扣的情况下，第二接触杆通过第三作用连接线作用于切换机构以用于使第一触点(4)保持断开。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电气安装开关设备 
背景技术
此类安装开关设备例如可为线路保护开关，故障电流保护开关，马达保护开关，或者选择性的主线路保护开关。
一种此类线路保护开关例如在文件DE 10 2008 006 863 A1中表示。在这样的在现有技术中已知的线路保护开关中短路电流的切断借助撞击衔铁进行。由电流流过的磁线圈的磁场在电磁式短路电流脱扣器内激励磁路，通过电动的相互作用由此使撞击衔铁运动。与该撞击衔铁联结有撞击销，该撞击销撞击接触杆，使得触点断开，并且该撞击销同时对切换机构作用，这导致切换机构解锁(Entklinkung)且由此导致触点持续保持断开，直到切换机构重新止锁(verklinken)，且接着触点才可重新闭合。
过流脱扣在已知的安装开关设备中借助于热机械脱扣元件(大多为由热双金属制成的条带)进行。过流 造成热双金属条带加热并且造成其由此产生的弯曲。在弯曲的状态下热双金属条带通过相应的连接借助于切换机构操纵元件使切换机构解锁，接着触点同样持续断开，直到切换机构重新止锁并且接着触点才可重新闭合。
文件DE 10 2008 006 863 A1中所显示的实施形式中的切换机构具有在脱扣杆和止锁杆(Klinkenhebel)之间形成的止锁部位(Verklinkungsstelle)。此外存在与接触杆共同作用的中间杆。此外存在通过弓形件与中间杆联结的切换手柄，其中，中间杆以相对于止锁杆可移位的方式支承。在止锁部位止锁的情况下，形成从切换手柄通过弓形件，中间杆到接触杆的刚性杆链。在止锁部位解锁的情况下，刚性联结解开并且中间杆可相对于止锁杆移位。止锁部位的解锁可如此进行，即，通过作用于脱扣杆，以便使其如此摆动，即，使得止锁部位解锁。在 文件爱你DE 10 2008 006 863 A1中为此设置有撞击杆，其在其摆动时作用于脱扣杆并使脱扣杆摆动以用于使止锁部位解锁。磁式短路电流脱扣器的撞击衔铁和过流脱扣器的热双金属两者作用于撞击杆，脱扣杆间接通过撞击杆被带到其解锁位置中。
在已知的安装开关设备中，磁脱扣器的响应速度受到限制，因为包括多个机械子系统，其各自具有一定的机械惯性。因此在短路情况下电流极限也受到限制。此外在已知的安装切换机构中，需要为过流脱扣器进行温度补偿。
为了进行安装，已知的线路保护开关通常利用迅速固定装置安装在帽形轨条(Hutschiene)上。为了电信装置(Telekommunikationseinrichtungen)的电保护，通常应使用带有非常迅速的短路切断和与温度无关的过流脱扣的用于DC用途的保护开关。在使用在例如电信基础设施的开关柜中的情况下，通常使用确定带有一定的高度尺寸的19英寸插入件(Einschub)。这种高度尺寸具有1U(约44.45mm)的分度单位(Teilungseinheit)。用于在这种开关柜内使用的开关设备不应超过1U的高度。此外，开关设备直接接触和固定在铜条(Kupferschiene)上。因此不可使用已知的线路保护开关的常用的结构尺寸。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是，如此改进这种类型的安装开关设备，即，使得可实现更迅速且可靠的短路电流切断，并且此外安装到19英寸的插入件中是可行的。
该目的通过根据本发明的安装开关设备实现。
因此，根据本实用新型，该电气安装开关设备带有：电流路径，其在罩壳中在第一和第二联接点(Anschlussstelle)之间伸延，并且其可在至少一个包括第一接触杆的第一触点(Kontaktstelle)处断开和闭合；电磁式短路电流脱扣器，其包括带有气隙的磁路；过流脱扣器，其包括切换机构操纵元件 其在过流脱扣时从静止位置过渡到脱扣位置中；以及切换机构(Schaltwerk)，其包括可在静止位置和脱扣位置之间摆动的撞击杆(Schlaghebel)以及脱扣杆。电流路径包括至少一个包括第二接触杆的第二触点，并且第二接触杆至少部分布置在磁路的气隙中，从而在短路情况下由于在 气隙内磁通与电流的相互作用，可产生作用于第二接触杆上的导致至少一个第二触点迅速断开的电动的力作用，并且切换机构通过第一作用连接线作用于第一接触杆以用于使第一触点断开和/或者保持断开，并且在过流脱扣的情况下，过流脱扣器通过第二作用连接线作用于切换机构以用于通过切换机构使第一触点断开和保持断开，以及在短路脱扣的情况下，第二接触杆通过第三作用连接线作用于切换机构以用于使第一触点保持断开。
在根据本实用新型的安装开关设备中，使用依据在文件DE 10 2008 006 863A1中所描述的切换机构。
根据本实用新型的安装开关设备的优点是，短路电流切断比在传统的已知设备中更快地进行，其中，其它功能上的特性如过流脱扣，切换机构解锁后触点的持续保持断开，切换机构重新止锁后的重新接通等，继续如通常那样供使用。
如在根据本实用新型的安装开关设备中所使用的磁式短路电流脱扣的优点是，磁路的磁通或者磁场和第二接触杆之间可进行直接的相互作用。由此第二触点的断开可比在现有技术中在线路保护开关中所使用的撞击衔铁系统的情况下更加迅速地进行，在其中正如已经提到的那样，撞击衔铁系统由于所涉及的可动的部件的机械惯性使脱扣速度受到限制。在如根据本实用新型的安装开关设备中所使用的磁式短路电流脱扣中，这样的力作用于第二接触杆，即，该力产生磁场的作用于在该磁场中运动的电荷上的作为洛仑兹力已知的力作用。该力作用直接进行，而不需要机械部件(例如可动衔铁或撞击销)的中间连结。如果第二触点迅速断开，则电流路径中断。为了保证触点持续保持断开，根据本实用新型第二接触杆作用于切换机构，该切换机构然后使第一触点断开。在短路电流中断以后，作用于第二接触杆上的磁力消失。通过第一触点实现电流路径的持续的保持断开。这在手动断路(Ausschalten)时同样适用。在过流脱扣的情况下，电流路径的断开和保持断开通过切换机构和第一触点实现。因此保证可靠的短路电流和过流断开。为了在短路情况下将迅速第一分离和持续保持断开的任务分派到两个不同的触点上，根据本实用新型引入至少两个串联的触点才使所需的所有子系统和部件构造在带有所需44.45mm的高度尺寸的非常低的罩壳中成为可能-因为，传统的开关相反地具有至少为60mm的高度尺寸。
根据本实用新型的有利的实施形式，过流脱扣器的切换机构操纵元件与过流磁路耦联(koppeln)，其中，作用于切换机构操纵元件上的力通过过流的磁场产生，其中，为了调整脱扣延迟时间切换机构操纵元件联结到电磁式阻尼元件处，并且其中，切换机构操纵元件与调整元件联结以用于调整过流脱扣阈值。在该非常有利的实施方式中过流脱扣也作为磁式脱扣系统实现。这具有这样的优点，即，过流脱扣可以与温度无关的方式进行。因为在现有技术中已知的热双金属脱扣器中双金属在环境温度变化时同样变形，因此根据现有技术的这种过流脱扣器大多数时候必须与补偿装置联结。根据本实用新型在安装开关设备内使用的磁式过流脱扣器不显示任何温度依赖性。
根据本实用新型的一种有利的实施形式，罩壳具有基本上方形的造型，带有前窄侧和后窄侧且带有上长侧 
和下长侧，并在前窄侧处设有操作杆以用于手动操纵切换机构，并且短路电流脱扣器和过流脱扣器联接到布置在前窄侧处的切换机构处。罩壳方形的造型可在带有19英寸插入件的开关柜中使用。
关于功能组件在根据本实用新型的安装开关设备的罩壳内部的布置，一个优选的实施方式设置，短路电流脱扣器和过流脱扣器在电流通过电流路径的流动方向上看相继地(hintereinander)布置在罩壳中。这使得特别好地利用空间成为可能。
根据本实用新型的一种有利的实施形式，第一联接点构造为联接板以用于与接触条(Kontaktschiene)拧紧。因此连结到开关柜中的铜条处是可行的。
根据本实用新型的一种有利的实施形式，设置有第一联结杆以用于使过流脱扣器的切换机构操纵元件与脱扣杆相联结。切换机构操纵元件在一种有利的实施形式中在其自由端处设有具有控制曲线的控制凸轮 
其中，第一联结杆以第一端支承在控制曲线处的方式在切换机构操纵元件过渡到脱扣位置中时以其第二端压靠脱扣杆。在此，在本实用新型另一有利的实施形式中，切换机构操纵元件是可绕其纵轴线旋转支承的轴。这使过流脱扣器之间的有效力传递直接作用到脱扣杆上成为可能。因为特别有利地使用的磁式过流脱扣器具有作为切换机构操纵元件的旋转轴，所以在根据本实用新型的设计 方案中，轴的旋转转变成用于与切换机构联结的联结杆纵向进给。在此产生的力矩和力可良好地由罩壳吸收，而不会造成子部件过大的机械负荷。
根据一种有利的实施形式，第一接触杆通过第一接触压力弹簧的复位力在朝向第一固定接触件的方向上被加载。在此，这涉及如在根据文件DE 10 2008006 863 A1的切换机构中所描述的接触压力弹簧装置。
根据本实用新型的一种有利的实施形式，第二接触杆构造为可动的接触桥，其设有两个可动的接触件，这两个可动的接触件与两个固定的接触件共同作用以用于形成双触点，其中，第二接触杆通过第二接触压力弹簧的复位力在朝向固定接触件的方向上被加载。因此形成一种双触点，其具有这样的优点，即，每个单个的分触点在短路电流切断时与在唯一的触点情况下相比受到的载荷不太强烈。
根据本实用新型的一种有利的实施形式，设置有第二联结杆以用于将可动的接触桥与切换机构的撞击杆联结。在此，在有利的设计方案中，在第二触点断开时，可动的接触桥的移位运动借助第二联结杆传递到撞击杆的自由端上并由此引起撞击杆摆动。短路电流脱扣器在撞击杆处作用于切换机构的作用点和过流脱扣器在脱扣杆处作用于切换机构上的作用点空间上分离具有这样的优点，即，由此实现与带有所要求的44.45mm的较小的结构尺寸的低罩壳配合的总体上扁平的结构。
附图说明
根据在其中示出本实用新型的实施例的图纸详细解释和描述本实用新型以及本实用新型的其它有利的设计方案和改进方案。
其中：
图1显示了根据本实用新型的安装开关设备的示意图，
图2显示了根据本实用新型的安装开关设备的打开的罩壳下部的内视图。
具体实施方式
首先观察图1。它显示了根据本实用新型的安装开关设备11(此处为线路 保护开关)的示意图，带有罩壳12。罩壳12具有基本上方形的造型，带有前窄侧15和后窄侧15’且带有上长侧17和下长侧17’。在前窄侧15处设有操作杆16以用于手动操作切换机构8，并且短路电流脱扣器6和过流脱扣器7联接到布置在前窄侧15处的切换机构8处。
短路电流脱扣器6原则上与在文件WO 2010/130414 A1中所描述的一们构造。过流脱扣器原则上与在文件WO 2010/133346 A1中所描述的一样起作用。切换机构8与在文件DE 10 2008 006 863 A1中所描述的一样起作用。
在罩壳12中在下长侧17处的第一联接点13和后窄侧15’处的第二联接点14之间伸延有电流路径，其可在包括第一接触杆5的第一触点4处断开和闭合，该第一触点4包括第一固定接触件2和第一可动接触件3。
电磁式短路电流脱扣器6包括带有气隙的磁路。过流脱扣器7包括切换机构操纵元件48，其在过流脱扣时从静止位置过渡到脱扣位置中。切换机构8包括可在静止位置和脱扣位置之间摆动的撞击杆21以及脱扣杆20。
电流路径包括第二触点，作为双触点4’，4”构造成带有第二接触杆，也称为双接触桥5’。第二接触杆5’至少部分设置在磁路的气隙中，从而在短路情况下由于在气隙内磁通与电流的相互作用，可形成作用于第二接触杆5’上的导致第二触点4’，4”迅速断开的电动的力作用。切换机构8通过第一作用连接线9作用于第一接触杆5以用于使第一触点4断开和/或保持断开。在过流脱扣的情况下，过流脱扣器7通过第二作用连接线10作用于切换机构8以用于通过切换机构8使第一触点4断开和保持断开。在短路脱扣的情况下，第二接触杆5’通过第三作用连接线11作用于切换机构8以用于使第一触点4保持断开。
过流脱扣器7是如在文件WO 2010/133346 A1中描述的磁作用的过流脱扣器。在其处以可围绕其纵轴线转动支承的轴48的形式构造有切换机构操纵元件。此外，过流脱扣器7包括以限位弹簧形式的调整元件。在过流的情况下过流脱扣器的磁路对轴48施加转矩，并且试图使其顺时针转动。这在作用于轴48上的驱动转矩超过由限位弹簧施加到轴48上的限位力矩(Fesselmoment)时才发生。由此，可调整过流脱扣器7的响应阈值。
在轴48的自由端处构造有控制凸轮51。该控制凸轮近似具有圆柱体的 形状，该圆柱体侧边部分段地被切开。在控制凸轮中构造有控制曲线。第一联结杆60以第一端支承在控制曲线处。在轴48旋转时，控制曲线用于，将第一联结杆60以其第二端压靠脱扣杆20，以用于使切换机构8解锁且用于使第一触点4断开。
带有控制曲线的控制凸轮51旋转运动通过第一联结杆60转变成线性运动，并且切换机构8在过流脱扣时解锁。第一触点4断开并中断电路。
在短路脱扣时，接触桥5’断开，并且通过借助第二联结杆39将短路脱扣器6联结到撞击杆21处使切换机构8解锁。接触桥5’以由第二接触压力弹簧38’驱动的方式重新落回到其起始位置中，该第二接触压力弹簧38’在此为螺旋扭力弹簧(Schenkelfeder)，其作用于接触桥5’的突出部(Ansatz)，该突出部从磁式脱扣器上部看出。
电路在过流或者短路时和在按照运行切换时的断开始终通过第一触点4进行。
通过第一联接点13实现联接到铜条61处，该铜条61为19英寸插入件的组成部分。设备与铜条61通过螺栓62相连接。铜条61在第一联接点13处的接触部在朝向铜条的联接侧上设有沟纹(Riffelung)，以实现可靠接通。在罩壳中的相对侧上焊接有绞合线(Litze)63，该绞合线63与第一接触杆5连接。
上述安装开关设备可特别有利地用于在交流或者直流的低额定电压(例如60V)的情况下保护电路，因为由于电动的短路电流脱扣器6引起非常快地切断短路电流，所以不需要任何消弧装置；因为阳极-阴极电压已经如此之大，即，其超过60V的额定电压，使得由此中断电流；不需要附加的电弧电压来抵抗在端子处存在的电压以用于切断。上述安装开关设备在带有强烈波动的环境温度的应用情况下同样可有利地使用，因为由于按照磁原理工作的过流脱扣器而不需要对该过流脱扣器进行任何温度补偿。
本实用新型还包括优选的实施形式以及单个的结构特征的任意组合或者改进方案，只要它们不相互排斥。
Claims (12)
1.一种电气安装开关设备，带有：电流路径，其在罩壳(12)中在第一和第二联接点(13，14)之间伸延，并且其可在至少一个包括第一接触杆(5)的第一触点(4)处断开和闭合；电磁式短路电流脱扣器(6)，其包括带有气隙的磁路；过流脱扣器(7)，其包括切换机构操纵元件(48)，该切换机构操纵元件(48)在过流脱扣时从静止位置过渡到脱扣位置中；以及切换机构(8)，其包括可在静止位置和脱扣位置之间摆动的撞击杆(21)以及脱扣杆(20)，其特征在于，所述电流路径包括至少一个包括第二接触杆(5’)的第二触点(4’)，所述第二接触杆(5’)至少部分布置在磁路的气隙中，从而在短路情况下由于在气隙内磁通与电流相互作用，可产生作用于所述第二接触杆(5’)上的导致所述至少一个第二触点(4’)迅速断开的电动的力作用，所述切换机构(8)通过第一作用连接线(9)作用于所述第一接触杆(5)以用于使所述第一触点(4)断开和/或保持断开，在过流脱扣的情况下，所述过流脱扣器(7)通过第二作用连接线(10)作用于所述切换机构(8)以用于通过所述切换机构(8)使所述第一触点(4)断开和保持断开，并且在短路脱扣的情况下，所述第二接触杆(5’)通过第三作用连接线(11)作用于所述切换机构(8)以用于使第一触点(4)保持断开。
2.根据权利要求1所述的电气安装开关设备，其特征在于，设置有第一联结杆(60)以用于使所述切换机构操纵元件(48)与所述脱扣杆(20)联结。
3.根据权利要求2所述的电气安装开关设备，其特征在于，所述切换机构操纵元件(48)在其自由端处设有具有控制曲线的控制凸轮(51)，其中，所述第一联结杆(60)以第一端支承在控制曲线处的方式在所述切换机构操纵元件(48)过渡到脱扣位置中时以其第二端压靠所述脱扣杆(20)。
4.根据权利要求2所述的电气安装开关设备，其特征在于，所述切换机构操纵元件(48)是可绕其纵轴线旋转支承的轴。
5.根据权利要求1所述的电气安装开关设备，其特征在于，所述第一接触杆(5)通过第一接触压力弹簧(38)的复位力在朝向第一固定接触件(2)的方向上被加载。
6.根据权利要求1所述的电气安装开关设备，其特征在于，所述第二接触 杆(5’)构造为可动的接触桥，其设有两个可动的接触件(3’，3”)，所述可动的接触件(3’，3”)与两个固定的接触件(2’，2”)共同作用以用于形成双触点，其中，所述第二接触杆(5’)通过第二接触压力弹簧(38’)的复位力在朝向所述固定接触件(2’，2”)的方向上被加载。
7.根据权利要求6所述的电气安装开关设备，其特征在于，设置有第二联结杆(39)，以用于将所述可动的接触桥(5’)与所述切换机构(8)的撞击杆(21)联结。
8.根据权利要求7所述的电气安装开关设备，其特征在于，在所述第二触点(4’，4”)断开时，所述可动的接触桥(5’)的移位运动借助所述第二联结杆(39)传递到所述撞击杆(21)的自由端上并且引起所述撞击杆(21)摆动。
9.根据权利要求1所述的电气安装开关设备，其特征在于，所述第一触点(4)、所述短路电流脱扣器(6)以及所述过流脱扣器(7)在电流通过所述电流路径的流动方向上看相继地布置在所述罩壳(12)中。
10.根据权利要求9所述的电气安装开关设备，其特征在于，所述罩壳(12)具有基本上方形的造型，带有前窄侧(15)和后窄侧(15’)且带有上长侧(17)和下长侧(17’)，并且在所述前窄侧(15)处设有操作杆(16)以用于手动操纵所述切换机构(8)，以及所述短路电流脱扣器(6)和所述过流脱扣器(7)联接到布置在所述前窄侧(15)处的切换机构(8)处。
11.根据权利要求10所述的电气安装开关设备，其特征在于，所述第一联接点(13)构造为联接板以用于与接触条(61)拧紧。
12.根据权利要求1所述的电气安装开关设备，其特征在于，所述过流脱扣器的切换机构操纵元件(48)与过流磁路耦联，其中，作用于所述切换机构操纵元件(48)上的力通过过流的磁场产生，其中，所述切换机构操纵元件(48)联结到电磁阻尼元件处以用于调整脱扣延迟时间，并且其中所述切换机构操纵元件(48)与调整元件(50)联结以用于调整过流脱扣阈值。
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