專利名稱：用于低壓動力電路斷路器的電極的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于具有改進特點的低壓動力電路斷路器的電極。
具體而言，用“低壓動力電路斷路器”表示通常應用場合如工業(yè)系統(tǒng)所用的電路斷路器，其特征是操作低于1000伏的電壓和相對較高的額定值(從幾百安培到幾千安培)的電流，一般是交流電，從而產生相對高的動力水平。
已知通常用包括一個或多個電極的電路斷路器來保證用戶要求的電流，同時還能執(zhí)行將載荷連接和斷開，或者自動地打開電路或把通過合適地打開設置的電觸點保護的電路斷開，保護載荷免受例如由于過載或短路的不正常情況的影響，以便使載荷相對電力供應網把載荷分開。
當前，根據所考慮的額定電流，有許多低壓動力電路斷路器。
然而，一般對于每個電極，通過把可移動觸點和固定觸點分開來中斷額定電流、過載電流或短路電流。
參照附

圖1描述用于低壓動力電路斷路器的電極的典型結構。所述電極包括可以被彼此耦合/不耦合的固定觸點1和可移動觸點2?？梢苿佑|點2連接并布置在一般由絕緣材料制成的觸點支撐軸4上并起一機械支撐的作用和/或將運動傳遞至可移動觸點。為了維持電連續(xù)性且允許可移動觸點2的運動，一般使用其唯一的作用是保證可移動觸點2和動力供應網之間的電連接的柔性導體3，圖1中未示。
圖2詳細示出可移動觸點2、柔性導體3和觸點支撐軸4。在該情形中，該柔性導體3包括兩接近地容放在觸點支撐軸的空腔中的柔性金屬條帶。在金屬條帶的端部有分別用于連接到動力供應網和可移動觸點的突緣7和樞軸8。
根據打開口令，在用于額定電流時打開的操作條件下，由觸點支撐軸4以特定速度使可移動觸點2移動，該觸點支撐軸4反過來由致動機構致動，圖1和2未示。
在用于短路電流時打開的操作條件下，一般是在由致動機構執(zhí)行的打開干預之前，由于在可移動觸點和固定觸點之間產生的電動排斥力把電觸點分開。對于大的短路電流，如那些影響低壓動力電路斷路器的電流(數千安培)，這些電動排斥力會達到向可移動觸點施加非常高的端部行程速度的值。
由于該端部行程的高速度，為了止擋可移動觸點2，有必要提供如圖1所示的貼靠板5合適的制動裝置，以為整個運動打開系統(tǒng)可移動觸點2和觸點支撐軸4提供足夠加強的尺寸，從而其能夠承受由可移動觸點2的行程端沖擊引起的強大的應力。為了避免這種情況，在相對短的時間內發(fā)生干預時，特別是在可移動觸點抵達其行程終點之前產生干預，有必要提供該整個運動打開系統(tǒng)。
當然，這些設計的局限性帶來了制造電路斷路器的時間和成本的增加。
此外，還由于終點行程的速度高，可移動觸點不會在貼靠板5處停下而是會從其彈回，再耦合至固定觸點。由于這會在故障狀態(tài)下使觸點不希望地閉合，因此這種情形是致命的。
本發(fā)明的目標是提供一種用于低壓動力電路斷路器的電極，其允許在短路操作條件下打開時把可移動觸點的終點行程速度限制至相對合適的值。
在該目標的范圍內，本發(fā)明的目的是提供一種用于低壓動力電路斷路器的電極，其中在短路操作條件下打開時可能保證制動可移動觸點而不采用特別的制動裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于低壓動力電路斷路器的電極，其能保證在短路操作條件下打開后避免電觸點的無意的再閉合。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于低壓動力電路斷路器的電極，其能保證限制運動打開系統(tǒng)的干預速度。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于低壓動力電路斷路器的電極，其非常可靠易于制造且成本低。
通過用于低壓動力電路斷路器的電極可以實現(xiàn)會從下文變得明顯的該目標、這些和其它目的，其包括可以彼此耦合/不耦合的一固定觸點和一可移動觸點；至少兩導電元件，其適合于把所述可移動觸點電連接到動力供應網，把所述導電元件布置成使從其流過的電流等同地取向；以及用于機械地支撐和致動所述可移動觸點的裝置；根據本發(fā)明的電極的特征在于，其包括至少一個夾在所述導電元件之間的絕緣元件，其適合于通過與所述導電元件的摩擦把在短路操作條件下打開時在所述固定觸點和所述可移動觸點之間產生的電動排斥力對抗。
在附圖的輔助下僅通過非限定性例子，可從根據本發(fā)明的用于低壓動力電路斷路器的一些優(yōu)選但不是非限定性實施例中明顯看出本發(fā)明的特點和優(yōu)點，其中圖1是用于低壓動力電路斷路器的具有公知結構的電極的示意圖；圖2是圖1的電極的結構細節(jié)的透視圖；圖3是根據本發(fā)明的電極的第一實施例結構的示意圖；圖4a和4b是兩種不同的根據本發(fā)明的電極實施例結構細節(jié)的透視圖。
參照圖3，根據本發(fā)明的電極具有可以彼此耦合/不耦合的一圖中未示的固定觸點和一可移動觸點，以及兩個或多個用于把可移動觸點10電連接到圖中未示的動力供應網的導電元件11。導電元件11的一個特別的特點是它們被布置成使從其穿過的電流等同地取向。例如，根據圖3所示的實施例，導電元件11包括一對柔性的彼此平行連接的金屬條帶。這種解決方案保證了電流在兩導電元件11中都沿相同的方向流動，例如沿由箭頭16所示的方向。
當然，例如，其它的實施例也會考慮到使用大量的導電元件，前提是它們總是被布置成由等同地取向的電流激勵。有利地，圖3的柔性金屬條帶11在每一端包括用于分別給可移動觸點10和動力供應網提供連接的裝置。在圖3所示的實施例中，用于與動力網連接的裝置包括連接突緣14。
根據本發(fā)明的電極還包括適合于機械地支撐可移動觸點10并向其傳送運動的裝置12；特別地，所述裝置12包括由絕緣材料制成的觸點支撐軸12。
根據本發(fā)明的電極的特征在于，其包括一個或多個在圖3中用參考數字13表示的被夾在導電元件11之間的絕緣元件。
例如，在圖3的實施例中，有一個布置在兩平行條帶11之間并可操作地連接到絕緣軸12的單個絕緣元件13。
絕緣元件12執(zhí)行的基本功能是通過與導電元件11的摩擦把在短路操作條件下打開時在固定觸點和可移動觸點之間產生的電動排斥力對抗。
由于導電元件11由等同地取向的電流穿過，于是在它們之間產生在圖3中用箭頭17所示的電動吸引力。在短路操作條件下，當流過導體11的電流達到一高的水平時，導電元件11被吸引在夾在它們中間的絕緣元件13上。在導體11和元件13之間產生的摩擦力抵抗剛性地連接到可移動觸點10上的觸點支撐軸12的運動。以這種方式，摩擦力吸收了可移動觸點2從固定觸點分開時所用的部分能量。于是，將可移動觸點10的終點行程速度降低到相對適度極限下。由于絕緣元件13和導體11之間的摩擦力直接與流過導體的電流成比例，于是抵抗可移動觸點的力變得對于大電流值得考慮，如在短路電流打開時操作條件下的情形。
另一方面，考慮到非常小的電流值，在額定電流下打開的操作條件下，摩擦力不再具有大的值，于是不再以任何方式影響打開運動。
參照附圖4a和4b描述特別適合用于三電極電路斷路器的觸點支撐軸12和絕緣元件13的優(yōu)選實施例。
在該示例中，把三個均與相應電極的可移動觸點(未示)響應的絕緣元件13固定到觸點支撐軸12上。
如圖所示，每個絕緣元件13包括一本體，從橫向地看，該本體具有兩適合于可操作地與相應導電元件11互相作用的彎曲壁部。
根據結構簡單又功能有效的解決方案，該絕緣元件由絕緣材料制成并用操作軸12單件地實現(xiàn)。
特別地，可直接用觸點支撐軸14獲得絕緣元件13，例如通過注射模方法。
可選地，每個絕緣元件13和軸12可用兩件實現(xiàn)，適合地彼此連接；此外，每個絕緣元件13都可操作地連接到另一個電極的元件上。
實際上，已發(fā)現(xiàn)根據本發(fā)明的電極完全實現(xiàn)了所需的目標和目的。
特別地，為絕緣元件和導電元件給出合適的尺寸，就可能用合理的近似法確定可移動觸點的終點行程速度，即使是在短路電流下打開時的操作條件下。因此，可能設定根據本發(fā)明的電極的尺寸，使得把終點行程速度限制在相對小的值的范圍內，降低行程沖擊的能量并防止意外再閉合所述觸點。
還可能免除，至少是大大減少在公知類型的電路斷路器所采用的可移動觸點的限程器。
降低可移動觸點的終點行程速度使所需的打開運動機構的干預速度減小，從而放開了設計約束。
最后，已注意到，采用絕緣元件不會帶來制造成本的大量增加，因為可從觸點支撐軸直接獲得所述元件。相反的是，可把可移動觸點的限程器去除的可能性以及可把電路斷路器的打開運動機構簡化的可能性使電路斷路器的制造簡化以及操作可靠性較高。
于是所考慮到的用于低壓動力電路斷路器的電極易于改型和修改，所有這些都在本發(fā)明概念的范圍內；因此，可用技術上等同的元件代替所有細節(jié)。實際上，只要所用的材料符合具體用途，這些材料以及尺寸可以是任何符合要求和技術狀態(tài)的。
權利要求
1.一種用于低壓動力電路斷路器的電極，其包括可以彼此耦合/不耦合的一固定觸點和一可移動觸點；至少兩導電元件，其適合于把所述可移動觸點電連接到動力供應網，把所述導電元件布置成使從其流過的電流等同地取向；以及用于機械地支撐和致動所述可移動觸點的裝置；其特征在于，其包括至少一個夾在所述導電元件之間的絕緣元件，其適合于通過與所述導電元件的摩擦把在短路操作條件下打開時對抗在所述固定觸點和所述可移動觸點之間產生的電動排斥力。
2.如權利要求1所述的電極，其特征在于，所述用于機械地支撐和致動所述可移動觸點的裝置包括一由絕緣材料制成的觸點支撐操作軸。
3.如權利要求1和2所述的電極，其特征在于，所述絕緣元件可操作地連接到所述操作軸。
4.如權利要求3所述的電極，其特征在于，所述絕緣元件和所述操作軸實現(xiàn)為單件。
5.如前述權利要求之一或多個所述的電極，其特征在于，所述絕緣元件包括由塑料材料制成的本體，從橫向看，該本體具有兩彎曲形的且適合于與所述導電元件互相作用的壁部。
6.如前述權利要求之一或多個所述的電極，其特征在于，所述導電元件包括一對柔性的彼此平行連接的金屬條帶。
7.如權利要求6所述的電極，其特征在于，所述柔性金屬條帶在每個端部包括分別連接到所述可移動觸點和所述動力供應網的裝置。
8.一種低壓動力電路斷路器，其特征在于，其包括至少一個根據前述權利要求之一和多個所述的電極。
全文摘要
一種用于低壓動力電路斷路器的電極,其包括:可以彼此耦合/不耦合的一固定觸點和一可移動觸點;至少兩導電元件,其適合于把所述可移動觸點電連接到動力供應網,把所述導電元件布置成使從其流過的電流等同地取向;以及用于機械地支撐和致動所述可移動觸點的裝置;至少一個夾在所述導電元件之間的絕緣元件,其適合于通過與所述導電元件的摩擦把在短路操作條件下打開時對抗在所述固定觸點和所述可移動觸點之間產生的電動排斥力。
文檔編號H01H1/58GK1379908SQ00813938
公開日2002年11月13日 申請日期2000年10月4日 優(yōu)先權日1999年10月8日
發(fā)明者L·阿佐拉, E·贊基 申請人:Abb服務有限公司