TW202147365A - 具有至少兩個相互連通的滅弧區的開關裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種具有可閉合的觸點和與觸點相關聯的滅弧室之開關裝置，該滅弧室具有第一滅弧區和第二滅弧區，第二滅弧區直接鄰近第一滅弧區佈置，第一滅弧區和第二滅弧區透過分隔壁在空間上彼此分離，以及開關裝置以如下方式配置，使得通過開關裝置的吹弧裝置，總是將斷開觸點時產生的開關電弧從在兩個滅弧區之一中產生該開關電弧的一點吹離，並使其熄滅，而兩個滅弧區中各自的另一個滅弧區不用於滅弧，其特徵在於，第一滅弧區和第二滅弧區之間的分隔壁具有至少一個溢流口，該溢流口將第一滅弧區域連接到第二滅弧區，使得由開關電弧產生的電漿可從導致開關電弧熄滅的滅弧區流入到各自的另一個未使用的滅弧區。

Description

具有至少兩個相互連通的滅弧區的開關裝置

本發明涉及一種開關裝置，特別是涉及一種具有至少兩個相互連通的滅弧區的開關裝置。

本發明涉及一種根據獨立請求項1的前言部分的開關裝置。一種通用開關裝置，包括可閉合的觸點和與該觸點相關聯的滅弧室，該滅弧室具有第一滅弧區和第二滅弧區，該第二滅弧區直接鄰近該第一滅弧區佈置。第一滅弧區和第二滅弧區透過分隔壁在空間上彼此隔開，並且開關裝置被配置成使得通過開關裝置的吹弧裝置，總是將斷開觸點時產生的開關電弧從在兩個滅弧區之一中產生該開關電弧的一點吹離，並使其熄滅，而兩個滅弧區中各自的另一個區域未被用於滅弧。

從US 5,004,874已知一種根據獨立獨請求項1的前言部分的開關裝置。 該公開文件描述了一種雙向接觸器，其中根據電流的方向，使用兩個滅弧區之一，而另一個滅弧區沒有被使用。

根據獨立獨請求項1的前言部分的開關裝置在各種領域中使用。 總體趨勢是朝向開關裝置越來越小和更輕。為了防止損壞相鄰部件並遵守日益嚴格的安全規定，有必要防止在開關裝置內部的斷開過程中由開關電弧產生的電漿逸出到外部。

從US 5,004,874中已知的開關裝置是封閉式接觸器。 然而，在已知的緊湊結構的封閉式接觸器中，額定開關容量是相對有限的。 在高的開關容量下，在殼體內部產生相對大量的電漿，從而導致高的過壓，如果沒有相應更大的尺寸，則可能導致開關裝置的損壞。

因此，本發明的目的是提供一種通用類型的開關裝置，其以緊湊的結構保證高的開關容量，同時確保不會由於開關電弧而在殼體內產生的電漿逸出到外面。

本發明的目的係透過獨立請求項1的特徵來實現。因此，在根據獨立請求項1的前言部分的開關裝置中，如果第一滅弧區和第二滅弧區之間的分隔壁具有至少一個溢流口，該溢流口將第一滅弧區連接到第二滅弧區，使得由開關電弧產生的電漿能夠從使開關電弧於其中被熄滅的滅弧區流到相應的其他未使用的滅弧區中。

本發明的有利實施例是附屬請求項的標的。

根據本發明的一個較佳的實施例，兩個滅弧區的每一個區域都限定一個空間，該空間的第一端最靠近開關電弧的產生點，第二端與該第一端相對，並且由於吹弧裝置的作用，開關電弧向第二端移動，第一側連接第一端和第二端，第二端與所述第一端相對並且還連接所述第一端和所述第二端，其中所述分隔壁分別形成所述空間的第三側，並連接所述第一端、所述第二端、所述第一側和所述第二側，並且其中所述空間還包括與所述分隔壁相對的第四側。

因此，緊湊的結構得以實現。第一側和第二側之間的距離定義了滅弧區的寬度，第一端和第二端之間的距離定義了滅弧區的高度，以及分隔壁和相應的第四側之間的距離定義了滅弧區的深度。第一滅弧區的第一端、第二端、第一側和第二側在位置上對應第二滅弧區的相應端和相應側。這意味著，例如，第一滅弧區的第一側與第二滅弧區的第一側重合或者僅透過分隔壁與第二滅弧區的第一側分開。由吹弧裝置預先確定的在第一滅弧區中的開關電弧的運動方向基本上平行於在第二滅弧區中將被熄滅的開關電弧的運動方向。換言之，吹弧裝置確保了開關電弧無論是在第一滅弧區還是在第二滅弧區中熄滅，始終從其產生電弧的一點以相同方向吹走。在這方面，基本平行是指不大於15°，較佳是不大於10°，並且更佳是不大於5°的偏差。更佳是其存在平行性。

更佳是，吹弧裝置被配置成使得開關電弧的運動方向基本上平行於分隔壁。 在這方面，基本平行也表示不大於15°，較佳是不大於10°，更佳是不大於5°的偏差，特別是0°較佳。

更佳是，吹弧裝置被配置成使得開關電弧的縱向延伸基本上平行於分隔壁延伸。該實施例也有助於緊湊的結構。在這方面，基本平行還意味著不大於15°，較佳是不大於10°，更佳是不大於5°的偏差，並且特別是0°較佳。

每個滅弧區的側邊更佳是由側壁形成。

根據本發明的另一較佳實施例，溢流開口形成在分隔壁的第一側和/或第二側。溢流開口較佳是僅位於第一側和/或第二側的外側。 沿寬度方向觀察的分隔壁的中心區域較佳地至少在第一端附近不具有溢流口。更佳是，在寬度方向上觀察到的分隔壁的中心區域至少在第一端和較佳是設置在第二端處佈置的滅弧元件之間沒有溢流開口。從寬度方向看，沒有溢流口的分隔壁的中間區域更佳是佔據在第一側和第二側之間測量的寬度的至少70%。這確保了兩個滅弧區之間的有效分離。

特佳是，在第一側和第二側的分隔壁上均形成有溢流口。 這確保了電漿和非電離空氣的對稱分佈。

根據本發明的另一較佳實施例，溢流口形成在分隔壁朝向第一端並且遠離第二端的部分中。這也有助於兩個滅弧區的有效分離，並導致通過溢流口的有利流動特性。

根據本發明的另一較佳實施例，在兩個滅弧區的每一個中佈置有滅弧元件，其中開關電弧藉助吹弧裝置被驅動並因此被熄滅。較佳是，滅弧元件佈置在第二端或第二端附近。較佳是，滅弧元件從分隔壁突出或在分隔壁和相應滅弧區的相應相對的第四壁之間延伸。

如果溢流口形成在滅弧元件和位於分隔壁第二端的開關裝置的蓋或殼體壁之間，則尤其有利，較佳作為除上述溢流口之外的附加溢流口。這樣可以確保電漿可以從當前使用的滅弧區通過附加溢流口流入未使用的滅弧區。任何由電漿產生的背壓都可以透過溢流口減少或消除，從而使開關電弧進一步延伸，從而產生更高的斷開能力。較佳是，溢流口基本上在第一側和第二側之間測量的兩個滅弧區的整個寬度上延伸，使得分隔壁（13）實際上在滅弧元件的高度處結束。在該實施例中，在兩個滅弧區之間實現特別有利的流動特性或特別有利的氣體交換。在這方面，基本上在第一側和第二側之間測量的兩個滅弧區的整個寬度上，意味著相應滅弧區的寬度的至少80%，較佳是90%，特佳是100%。

當開關裝置為封閉式設計時，本發明特別有利。

根據一個特佳的實施例，因此提供了沒有為開關裝置內的開關電弧和/或由開關電弧產生的電漿提供專用的出口開口，其中，另一方面，開關裝置不是氣密密封的，從而例如通過開關裝置的殼體中的間隙可以與環境進行壓力補償。

根據本發明的另一個特佳的實施例，開關裝置是雙向開關裝置，其中根據電流方向使用兩個滅弧區其中之一。 更佳是，根據本發明的開關裝置是接觸器。

在以下示例中，相同的部件由相同的附圖標記表示。如果圖式包括在圖式的相關描述中未詳細提及的附圖標記，則參考圖式的前面或後面的描述。

圖1示出了根據本發明的開關裝置1的透視圖。為了能夠呈現與本發明相關的特徵或元件，在圖1中的呈現中未示出面向觀看者的殼體的前側和殼體的左壁。出於同樣的原因，圖2中的前視圖中沒有顯示殼體的前側。

開關裝置1具有兩個固定的觸點2、3，它們可以藉助接觸橋4彼此電連接。接觸橋4的驅動對於本發明而言並不重要，因此也未進一步示出。兩個固定觸點2、3從根據本發明的開關裝置1的殼體7側向突出，並且因此同時形成開關裝置的連接觸點。

當斷開觸點時，產生開關電弧20，藉助適當配置的吹弧裝置使其在觸點橋側的基點跳到相對的固定觸點。然後，吹弧裝置將開關電弧20驅動到兩個固定觸點2、3上方的滅弧室中，在那裡滅弧。滅弧室由分隔壁13分為前面第一滅弧區5和後面第二滅弧區6。為了完整性，應當注意，所示的開關裝置是雙向開關裝置。當斷開觸點時，在第一固定觸點2和接觸橋4之間以及在第二固定觸點3和接觸橋4之間產生開關電弧。由於接觸橋4的特殊配置和吹弧裝置的相應設計，兩個開關電弧中的一個的基點從接觸橋跳到各自相對的固定觸點，這導致各自的另一個開關電弧熄滅。根據電流方向，剩餘的開關電弧20位於分隔壁13的前面或後面，以便根據電流方向，使用第一滅弧區5或第二滅弧區6來熄滅開關電弧。即兩個滅弧區其中之一者在斷開過程中不使用。

滅弧室的兩個滅弧區5和6基本上為長方體，從兩個固定觸點2和3上方開始。因此，兩個固定觸點2和3標記了各自滅弧區的下側第一端9。未詳細說明的吹弧裝置以下面方式配置：其驅動開關電弧20，從滅弧區的第一端9開始到各自滅弧區的相對第二端10，該相對第二端10又由殼體的上側17形成。圖2中左側的殼體壁標記了兩個滅弧區的第一側11，而右側的殼體壁標記了兩個滅弧區相對的第二側12。分隔壁13形成兩個滅弧區中的每一個的第三側。每個滅弧區5、6還具有與分隔壁相對的第四側14，第四側14由殼體的相應前側或殼體的後側形成，具體如圖3和圖4所示。

兩個滅弧區5、6中的每一個都有複數個滅弧元件，開關電弧被驅動到這些元件中，從而被熄滅。滅弧元件從分隔壁13的上端伸出或在分隔壁和殼體的相對側之間延伸。在所示的實施例中，一方面是簡單的滅弧板15，另一方面是圓柱形永磁體16，每一個都封裝在保護套中，將開關電弧吸引到自身，同時充當滅弧元件或滅弧磁鐵。這裡需要注意的是，在圖1中，只有前面滅弧區5的滅弧板15和永久磁鐵16清晰可見。後面第二滅弧區6也具有對應的滅弧元件15和16，具體如圖4所示。

兩個滅弧區5和6使用的實際滅弧空間在滅弧元件15和16的高度結束，因為開關電弧20已經由滅弧元件15和16熄滅，如果它在通往滅弧元件的途中尚未熄滅的話。在殼體側，殼體肋18設置在滅弧元件15和16的上方。它們從殼體頂部向內突出，並延伸至兩個滅弧區5和6的整個深度。它們防止電弧在滅弧元件15和16上方重新點燃。

從圖式中可以輕易地看出，根據本發明的開關裝置1是封閉式開關裝置。為了增加開關容量，同時保持極其緊湊的結構，根據本發明的開關裝置在兩個滅弧區5和6之間的中央分隔壁13中具有溢流口8。兩個這樣的溢流口8橫向位於分隔壁的下部，即兩個滅弧區的下側第一端9。靠近下端以及各自的側壁11和12進一步保證了兩個滅弧區的有效分離，至少就開關電弧的無意傳播或位移而言。同時，溢流口允許兩個滅弧區之間進行一定的氣體交換，這有助於決定性地防止由於開關電弧在殼體內部產生的電漿逃逸到外部。

在滅弧元件15、16和殼體的上側17之間有一個附加溢流口19，該溢流口基本上延伸到兩個滅弧區的整個寬度上，使得分隔壁13實際上在滅弧元件15、16的高度上結束。附加溢流口19增加了上述正效應。

1:開關裝置 2:（固定）觸點 3:（固定）觸點 4:接觸橋 5:第一滅弧區 6:第二滅弧區 7:殼體 8:溢流口 9:滅弧區的第一端 10:滅弧區的第二端 11:滅弧區的第一側 12:滅弧區的第二側 13:滅弧區的分隔壁或第三側 14:滅弧區的第四側 15:滅弧元件（滅弧板） 16:滅弧元件（永磁體） 17:殼體的上側 18:殼體肋 19:（附加）溢流口 20:開關電弧

下面參考附圖更詳細地說明本發明的實施例。 圖1示出根據本發明的開關裝置的透視圖，其中，殼體的前部處於打開狀態，而殼體的左壁處於打開狀態； 圖2示出根據本發明的開關裝置在圖1中的前視圖，其中殼體的前部處於打開狀態； 圖3示出沿圖2中繪製的剖面線III根據本發明的開關裝置在圖1和圖2中的截面；以及 圖4示出圖1至3中根據本發明的開關裝置在位於圖1至3中的左側的殼體側上的側視圖，其中左側殼體壁處於打開狀態。

1:開關裝置

2:(固定)觸點

3:(固定)觸點

4:接觸橋

5:第一滅弧區

6:第二滅弧區

7:殼體

8:溢流口

13:滅弧區的分隔壁或第三側

15:滅弧元件(滅弧板)

16:滅弧元件(永磁體)

17:殼體的上側

18:殼體肋

20:開關電弧

Claims (11)

1. 一種開關裝置（1），包括： 可閉合的觸點（2、3、4）和與該觸點相關聯且具有第一滅弧區（5）和第二滅弧區（6）的一滅弧室，該第二滅弧區（6）直接鄰近該第一滅弧區（5）佈置，該第一滅弧區和該第二滅弧區透過一分隔壁（13）在空間上彼此分離，以及該開關裝置（1）被配置成使得通過開關裝置的吹弧裝置，總是將斷開觸點時產生的開關電弧（20）從在兩個滅弧區（5、6）之一中產生該開關電弧（20）的一點吹離，並且使得該開關電弧（20）被熄滅，而該兩個滅弧區（5、6）中各自的另一個滅弧區不被用於滅弧， 其中，該第一滅弧區（5）和該第二滅弧區（6）之間的該分隔壁（13）具有至少一個溢流口（8，19），將該第一滅弧區連接到該第二滅弧區，使得由該開關電弧產生的電漿可以從使該開關電弧熄滅的該滅弧區流入到該各自的另一個未使用的滅弧區。
2. 如請求項1所述開關裝置（1），其中，該兩個滅弧區（5、6）中的每一個都限定了一個空間，該空間具有最接近該開關電弧的產生點的第一端（9）；第二端（10），與該第一端（9）相對，並且由於吹弧裝置的作用，導致該開關電弧朝向該第二端（10）移動；第一側（11），將該第一端（9）和該第二端（10）彼此連接；以及第二側（12），與該第一側（11）相對，並且也將該第一端（9）和該第二端（10）彼此連接， 其中，該分隔壁（ 13）形成該空間各自的第三側，並將該第一端（9）、該第二端（10）、該第一側（11）和該第二側（12）彼此連接，以及 其中，該空間還包括與該分隔壁（13）相對的第四側（14）。
3. 如請求項2所述開關裝置（1），其中，該溢流口（8）形成在該分隔壁（13）中的該第一側（11）和/或該第二側（12）上。
4. 如請求項3所述開關裝置（1），其中，在該分隔壁（13）中的該第一側（11）和該第二側（12）均形成各自的溢流口（8）。
5. 如請求項1至4中任一項所述開關裝置（1），其中，該溢流口（8）形成在該分隔壁（13）的一段中，面向該第一端（9）並且背向該第二端（10）。
6. 如請求項1至4中任一項所述開關裝置（1），其中，滅弧元件（15、16）佈置在該第二端（10）或該第二端（10）附近，該開關電弧（20）透過該吹弧裝置被驅動到其中，從而被熄滅。
7. 如請求項6所述開關裝置（1），其中，該溢流口（19）優先作為附加溢流口（19），形成在該滅弧元件（15、16）與在該分隔壁（13）中該開關裝置（1）的該第二端（10）處的蓋或殼體壁（17）之間。
8. 如請求項7所述開關裝置（1），其中，該溢流口（19）基本上延伸到在該第一側（11）和該第二側（12）之間測量的該兩個滅弧區（5、6）的整個寬度上，使得該分隔壁（13）實際上在該滅弧元件（15、16）的高度處結束。
9. 如請求項1至4中任一項所述開關裝置（1），其中，該開關裝置（1）為封閉式設計。
10. 如請求項9所述開關裝置（1），其中，該開關裝置（1）內沒有為該開關電弧（20）和/或該開關電弧（20）產生的電漿提供專用的出口開口，其中，另一方面，該開關裝置（1）不是氣密密封的，從而通過該開關裝置的殼體（7）中的間隙與環境進行壓力補償。
11. 如請求項1至4中任一項所述開關裝置（1），其中，該開關裝置（1）被配置為雙向開關裝置，根據電流方向使用該兩個滅弧區（5、6）中的一個。

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