專利名稱：用于低壓電路的電氣開關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電氣開關(guān)設(shè)備，具體而言，涉及一種優(yōu)選地用在低壓電路中 的自動斷路器或隔離開關(guān)。
背景技術(shù)：
眾所周知，用在低壓電路(亦即額定電壓達1000V交流電/1500V直流電的應(yīng)用場 合)中的開關(guān)設(shè)備是設(shè)計為使得電氣系統(tǒng)的特定部分和與之操作性地相聯(lián)的負載能夠正 確操作的設(shè)備，所述開關(guān)設(shè)備通常有斷路器、自動斷路器、隔離開關(guān)和接觸器，這些裝置統(tǒng) 稱為“開關(guān)設(shè)備”且下文中簡要地稱為斷路器。斷路器可以以各種不同構(gòu)形來構(gòu)造，比如以所謂“固定式”、“插入式”或“可抽取 式”的施行方案來構(gòu)造，而且一般包括容納一個或多個極桿的殼體；每個極桿包括至少一個 固定觸頭和一個相應(yīng)的活動觸頭，這些觸頭連接至對應(yīng)的端子以與關(guān)聯(lián)的電路進行輸入/ 輸出連接。適當?shù)尿?qū)動裝置使活動觸頭能夠移動；具體而言，這種驅(qū)動裝置的動作按照慣例 是在主軸上操作，所述主軸操作性地連接至活動觸頭，使得因其旋轉(zhuǎn)而使所述活動觸頭耦 合至固定觸頭(斷路器閉合)或與固定觸頭分離(斷路器斷開)。觸頭之間的耦合/解耦 在專用的電弧室內(nèi)部進行，所述電弧室構(gòu)造成使得能最小化電弧的影響?；顒佑|頭的運動 既可以通過設(shè)置在斷路器前部上的適當?shù)母軛U而手動引發(fā)，也可以通過該斷路器所設(shè)置有 的已知的保護設(shè)備的干預(yù)而引發(fā)。具有一些這樣的方案，在這些方案中，活動觸頭位于直接限定在主軸中的適當承 座中，在這種情況下，所述主軸構(gòu)造成所謂的活動旋轉(zhuǎn)裝置?；顒友b置能夠確保相或極之間 的絕緣以及觸頭運動的正確傳送，并經(jīng)受所有所涉及的力?？偠灾?，不管設(shè)計布局如何，開關(guān)設(shè)備在干預(yù)中必須快速且可靠，必須保證足夠 的壽命以及必須盡可能地具有緊湊、靈活、容易組裝且容易安裝的結(jié)構(gòu)，而且能夠以具有競 爭力的成本實現(xiàn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有改進的功能和特性的這種類型的開關(guān)設(shè)備。該目的通過一種根據(jù)本實用新型的開關(guān)設(shè)備來實現(xiàn)。所述開關(guān)設(shè)備是一種用于低 壓電路的電氣開關(guān)設(shè)備，包括外部殼體，所述外部殼體容納有針對于每個極桿的至少一個 電弧室、至少一個固定觸頭和至少一個活動觸頭，所述固定觸頭和所述活動觸頭能夠彼此 耦合/解耦；活動裝置，所述活動裝置針對于每個極桿具有至少一個承座，所述承座適合于 容置對應(yīng)的活動觸頭；驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)操作性地連接至所述活動裝置以允許所述 活動裝置移動；支撐裝置，所述支撐裝置操作性地連接至所述活動裝置。通過根據(jù)本實用新 型的開關(guān)設(shè)備，由于支撐裝置相對于外部殼體撐持活動裝置，因此避兔形成導(dǎo)致不利的摩 擦現(xiàn)象的更大接觸區(qū)域，而且，由于支撐裝置同時還提供裝置本身的旋轉(zhuǎn)中心，并起到軸頸 軸承的作用，因此支撐裝置增加了具有以不同方式傾斜的旋轉(zhuǎn)軸線的斷路器的可能的操作構(gòu)形的數(shù)量。下面將參照作為斷路器的開關(guān)設(shè)備的實施方式中的一種來描述根據(jù)本實用新型 的開關(guān)設(shè)備，這絕非旨在限制本申請的可能范圍。
從根據(jù)本實用新型的開關(guān)設(shè)備的一些優(yōu)選的但非排它的實施方式中，其特性和優(yōu) 點將更加清楚，這些實施方式在附圖中作為示例示出，其中圖1是根據(jù)本實用新型的包括有能量積累驅(qū)動機構(gòu)的斷路器的第一實施方式的 第一立體圖；圖2是包括有直接驅(qū)動機構(gòu)的斷路器的第一立體圖；圖3和4是根據(jù)本實用新型的斷路器的殼體的部件的立體圖；圖5和9是圖1中的斷路器的分解視圖；圖6和7是根據(jù)本實用新型的斷路器的活動裝置的立體圖；圖8和10是根據(jù)本實用新型的斷路器的剖視圖；圖11是圖1的斷路器的立體圖；圖12是圖2的斷路器的分解視圖；圖13是根據(jù)本實用新型的斷路器的示意圖，圖中示出了可互換的驅(qū)動機構(gòu)；圖14和15示出了可以用在根據(jù)本實用新型的斷路器中的觸頭的可能的實施方 式；圖16示出了直接類型的驅(qū)動機構(gòu)的分解視圖，圖中的杠桿保持件和杠桿彼此分 1 ；圖17-18示出了可以用在根據(jù)本實用新型的斷路器中的加強件的可能的實施方 式；圖19-21示出了可以用在根據(jù)本實用新型的斷路器中的脫扣機構(gòu)的可能的實施 方式；圖22-M示出了根據(jù)本實用新型的用于容置和連接用于斷路器的附件的設(shè)備的 可能的實施方式；圖25-31示出了根據(jù)本實用新型的用于斷路器的端子的可能的實施方式；圖32-36示出了可以用在根據(jù)本實用新型的斷路器中的電子保護設(shè)備的供電設(shè)備。
具體實施方式
參照所述附圖，斷路器1包括殼體2，所述殼體2容納一個或多個電氣極桿，每個所 述電氣極桿具有至少一個固定觸頭10，所述固定觸頭10與至少一個活動觸頭20耦合/解 耦。殼體2還容置有由成型體構(gòu)成的活動裝置50，所述活動裝置50具有用于斷路器1的每 個極桿的至少一個承座25。驅(qū)動機構(gòu)60操作性地連接至活動裝置50，并允許該活動裝置 50繞著旋轉(zhuǎn)軸線100移動。圖1中所示的斷路器包括能量積累驅(qū)動機構(gòu)60，所述能量積累 驅(qū)動機構(gòu)60通常在提供高值的額定電流和/或斷開功率的應(yīng)用場合中被采用?？商娲?， 可以使用圖12中所示的、尤其適合于額定電流和/或較低的斷開動力的直接類型的驅(qū)動機 構(gòu)61。[0028]優(yōu)選地，斷路器1包括比如軸向式的支撐裝置，所述支撐裝置操作性地連接至活 動裝置50且與沿著旋轉(zhuǎn)軸線100產(chǎn)生的萬有引力對立。由于旋轉(zhuǎn)軸線100是水平的或者 相對于大致水平的平面傾斜，所以這些萬有引力以不同的方式呈現(xiàn)。而且，支撐裝置相對于 外部殼體2撐持活動裝置50，從而避免形成導(dǎo)致不利的摩擦現(xiàn)象的更大接觸區(qū)域。支撐裝 置同時還提供裝置本身的旋轉(zhuǎn)中心，并起到軸頸軸承的作用。由此，支撐裝置增加了具有以 不同方式傾斜的旋轉(zhuǎn)軸線的斷路器1的可能的操作構(gòu)形的數(shù)量。比如，這允許設(shè)計成用于 在活動裝置的軸線處于水平位置的情況下操作的、用于高電流或高斷開動力級別的斷路器 能夠根據(jù)不同的構(gòu)形進行安裝，使得比如活動裝置的軸線處于豎向位置。殼體2優(yōu)選地由聯(lián)接至蓋4的底部3構(gòu)成，該底部3聯(lián)接至蓋4的方式為限定出 斷路器1的部件容置在其內(nèi)部的空間。殼體2的結(jié)構(gòu)借助于防護罩5而完成，所述防護罩 5施加在蓋4并能夠由操作員拆除以部分地接近斷路器1的內(nèi)部零件。圖3和4示出了構(gòu)成外部殼體2的部分，其中底部3包括第一聯(lián)接表面6A，一組 突出部5A從所述第一聯(lián)接表面6A形成，并準備插在蓋4的第二聯(lián)接表面6B上布置的空穴 中。從第二表面6B也形成其它突出部5B，所述突出部5B可以插在第一聯(lián)接表面6A上布 置的相關(guān)空穴中。大體上，兩個聯(lián)接表面6A和6B的形狀至少局部地幾何共軛并允許殼體 2的組成部分能夠彼此貫穿。聯(lián)接的保持是通過一組固定螺釘9、或諸如連結(jié)桿等的等同裝 置來進一步確保的，這些裝置確保了殼體2的充分牢固，而抵抗在斷路器1的正常操作期間 其所經(jīng)受的應(yīng)力。在殼體2內(nèi)，為斷路器1的每個極桿限定至少一個電弧室200，在所述電弧室200 內(nèi)部容置有一些電弧分隔件板或薄片(未圖示)，所述電弧分隔板或薄片起到有利于熄滅 因斷路器1觸頭的分離而產(chǎn)生的電弧的作用。每個電弧室200包括至少一個上開口 203，所 述上開口 203構(gòu)成用于排放因電弧的生成而產(chǎn)生的氣體的通道。蓋4還具有一些側(cè)向開口 204，所述側(cè)向開口 204允許操作員接近活動裝置50的內(nèi)部，從而比如安裝或拆除驅(qū)動機構(gòu) 60與活動裝置50之間的連接裝置，或者允許狀態(tài)指示軸或桿(比如斷開、閉合、脫扣)能夠 露出。圖5允許觀察固定觸頭10布置在其上的底部3的內(nèi)側(cè)，每個所述固定觸頭10電 連接至電極21。固定觸頭10各自包括與布置在活動觸頭20上的相關(guān)工作部分20A接觸的 工作部分10A。有利地，固定觸頭10和活動觸頭20都可以包括角形避弧器11，所述角形避 弧器11的任務(wù)是轉(zhuǎn)移電弧，以便限制觸頭本身的工作部分的劣化。有利地，如圖14和15所示，每個固定觸頭10的角形避弧器11具有氣化元件12 插在其內(nèi)的槽口。該槽口迫使電弧電流分成兩個分流，其特性在于較低電流和溫度(較低 熱電子發(fā)射)，以及在于相對于活動觸頭的更大距離，因為其變得進一步遠離。因此，槽口 有助于更快斷弧。氣化元件12進而在經(jīng)受因由電弧釋放的能量而引起的熱時發(fā)射能夠抑 制電弧的再次起弧的去離子物質(zhì)，從而進一步使斷弧本身加速。最后，在角形避弧器11與 電極21之間布置有隔離元件13，所述隔離元件13可選地能夠由氣化材料制造。隔離元件 13的主要功能是長久地維持固定觸頭10的整體幾何構(gòu)形；該元件的其它功能是實現(xiàn)進一 步的去離子效果和包封電弧氣體，所述電弧氣體不得到達斷路器1的關(guān)鍵區(qū)域。圖6和7示出了活動裝置50的比如用于三極桿式斷路器的一種可能的實施方式； 這并不排除將下面描述的方案也用于具有不同數(shù)量的極桿的斷路器。如所示，每個承座25中容置有活動觸頭20，所述活動觸頭20能夠以單一件來實現(xiàn)，或者以彼此相鄰的多個部件 來實現(xiàn)，如圖7所示。承座25實現(xiàn)為使得容置在其中的活動觸頭20與活動裝置本身共享 共同的旋轉(zhuǎn)軸線100。旋轉(zhuǎn)軸線100在物理上由布置在形成于每一個承座25中的槽口 23 上的橫向旋轉(zhuǎn)銷(圖中未圖示)構(gòu)成。具體而言，承座基本上由前壁26、與所述前壁沈大 致相對的后壁27和大致彼此相對的兩個側(cè)壁觀及四限定。這些壁相互定位成使得限定 出至少一個第一開口和一個第二開口，相關(guān)的活動觸頭20和電接合裝置47分別從第一開 口和第二開口伸出(見圖7)。比如由銅絞線構(gòu)成的電接合裝置47將活動觸頭20電連接至 電極22，所述電極22進而連接至斷路器1插在其中的輸電干線。如果斷路器1根據(jù)已知的 雙斷原理來操作，那么適合于與另外組的固定觸頭耦合的其它活動觸頭20能夠從第二開 口伸出，所述另外組的固定觸頭與上述的固定觸頭相似?；顒友b置50包括位于兩個相鄰承 座25之間的圓形連接部55A和55B ；這些連接部55A和55B中的每一個分別包括至少一個 對應(yīng)的凹部51和52。優(yōu)選地，支撐裝置包括第一軸向支撐臂80和第二軸向支撐臂81，這些軸向支撐臂 具有至少兩個彼此相對的端部。具體而言，每個臂包括連接至活動裝置50的第一操作端 85，和連結(jié)至驅(qū)動機構(gòu)60的結(jié)構(gòu)部70的第二保持端86。優(yōu)選地，兩個支撐臂80和81呈具 有三個凸部的構(gòu)形，所述凸部包括第三保持端86A，所述第三保持端86A與所限定的第二端 86相鄰。圖9是裝備有能量積累驅(qū)動機構(gòu)60的斷路器1的分解視圖。機構(gòu)60的結(jié)構(gòu)部70 包括兩個側(cè)面71和72，在側(cè)面71與72之間置有活動裝置50的運動所必需的機械裝置。 在這些側(cè)面71與72之間置有橫向壁74，所述橫臂74的目的是增加驅(qū)動機構(gòu)60的機械剛 性。定位至橫向壁74的側(cè)部的是加載杠桿35，所述加載桿35的功能是致動用于加載機械 裝置的彈簧的設(shè)備36。在所示的方案中，第一側(cè)面71還包括側(cè)向開口 77，所述側(cè)向開口 77 布置成允許用于斷路器1的狀態(tài)(比如斷開、閉合、脫扣)的指示元件79能夠伸出。驅(qū)動機構(gòu)60的結(jié)構(gòu)部70包括緊固突出部78，所述緊固突出部78使驅(qū)動機構(gòu)本身 緊固至殼體2的底部3。如已經(jīng)提及，優(yōu)選地經(jīng)由多個螺釘或連結(jié)桿9來進行緊固，所述螺 釘或連結(jié)桿9插在限定于外部殼體2的底部3上的通孔83中，以便隨后旋入布置在緊固突 出部78上的螺紋空穴34中。軸向支撐臂80和81優(yōu)選地采用比如螺釘或可替代地鉚釘?shù)瓤刹鸪木o固裝置73 而聯(lián)結(jié)至驅(qū)動機構(gòu)60、每個側(cè)面71和72的外側(cè)上。在另一個方案中，支撐臂80和81還能 夠由具有側(cè)面71和72的單一體構(gòu)成，因此，無需采用緊固裝置。顯而易見，這種連接使活動裝置50相對于殼體大體呈懸臂形式，為此，支撐臂80 和81的具有三個凸部的形式尤其有利，因為其允許更大的抗彎性，進且允許活動裝置本身 更加穩(wěn)定地定位。支撐臂80和81還經(jīng)由鉸鏈接合而提供活動裝置50的旋轉(zhuǎn)中心。所述 鉸鏈接合實現(xiàn)在布置于連接部55A和55B中的徑向凹部51和52內(nèi)部。如圖6所示，每個 支撐臂80和81的鉸鏈連接裝置包括對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)銷110、111，所述旋轉(zhuǎn)銷110、111插在布置 在第一操作端85上的第一孔84和布置在活動裝置50上的第二孔中。優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)銷110 和111具有至少一個第一校準縱向段112，所述校準縱向段112與相關(guān)的支撐臂80或81上 限定的第一孔84的內(nèi)表面聯(lián)接。每個銷包括第二保持段113，所述第二保持段113通過摩 擦或者通過旋到活動裝置50上設(shè)置的第二孔而受到約束。保持段113允許銷相對于活動裝置50定位，同時校準段允許活動裝置本身相對于對其進行撐持的支撐臂80和81旋轉(zhuǎn)。 從組裝的角度看，所描述的方案是有利的，因為每個旋轉(zhuǎn)銷具有有利于其在徑向凹部51和 52處定位在活動裝置50內(nèi)部的適度的軸向尺寸。圖10示出了所討論的連接的剖視圖，并 允許觀察該方案的優(yōu)點。利用限定在容置承座25的側(cè)壁上的開口 114，旋轉(zhuǎn)銷布置在其操 作位置中。旋轉(zhuǎn)銷110和111的適度的軸向尺寸還改進了連接的機械可靠性。如圖7所示，支撐壁80和81的操作端和徑向凹部51及52以極其精確的方式聯(lián) 接，以便盡可能地限制間隙。而且，支撐臂80及81的表面和徑向凹部51及52的內(nèi)表面彼 此兼容以便盡可能地限制摩擦現(xiàn)象。在實踐中該接觸區(qū)域擔當軸承，因為其支撐活動裝置 50，但允許其在不受旋轉(zhuǎn)軸線100的傾斜的影響下進行旋轉(zhuǎn)。圖6、8和13允許觀察驅(qū)動機構(gòu)60與活動裝置50之間可能的連接構(gòu)形。具體而 言，驅(qū)動機構(gòu)60包括第一連接桿91和第二連接桿92，所述第一連接桿91和第二連接桿92 經(jīng)由共同的橫向驅(qū)動銷131而操作性地連接至活動裝置50，所述橫向驅(qū)動銷131插在設(shè)置 于活動裝置本身上的通道中。連接桿91和92插在中空部57中，所述中空部57在活動裝 置50的承座25的前壁中限定并被橫向地鉆孔以容置驅(qū)動銷131。優(yōu)選地，在斷路器1的正 常操作期間，驅(qū)動銷131經(jīng)由支撐臂80和81而緊固在其正確的操作位置，每一個所述支撐 臂80和81具有突出齒88，所述突出齒88在其端部的附近軸向止動銷131，比如圖8中所 示。在該實施方式中，銷131的抽出和安裝因而將通過改變活動裝置50相對于臂80及81 的相互位置而得以實施，使得每個齒88在其突出時不會阻擋銷本身的運動，從而允許其沿 著通道滑動。如圖6所示，中空部57限定在活動裝置50上、徑向凹部51、52所布置的相同部分 處。具有多個中空部57是有利的，因為這允許連接桿91、92根據(jù)所采用的驅(qū)動機構(gòu)的類型 而以可變的距離進行定位。作為中空部57的替代方案，可以布置一些徑向突起，對這些徑 向突起進行鉆孔以插入驅(qū)動銷131。后者仍必須布置在相對于活動裝置50的旋轉(zhuǎn)軸線的偏 心位置，所述旋轉(zhuǎn)軸線由聯(lián)接至支撐臂80及81的前述旋轉(zhuǎn)銷110及111提供。由此，隨著 驅(qū)動銷131的運動，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩從而引起活動裝置50旋轉(zhuǎn)，并因此而引起活動觸頭20旋轉(zhuǎn)。圖10示出了軸向支撐裝置的第二實施方式，該第二實施方式能夠與先前描述的 支撐裝置分開或結(jié)合使用。具體而言，其包括布置在活動裝置50的端部分45及46與外部 殼體2之間的兩個軸向軸承41、42。有利地，軸承可以是推力類型，或者可替代地，可以是球 形、圓柱形或滾錐形。軸向軸承41、42的應(yīng)用如果與支撐臂80、81的應(yīng)用組合則尤其有利， 因為所支撐的軸向推力更大。由此，即使是諸如所謂的空氣斷路器或ACB等尺寸大的自動 斷路器也能夠根據(jù)不同的角度而容易地安裝，同時保持理想的功能性。圖11示出了剛剛描述的處在主要組裝階段結(jié)束時的斷路器1。具體而言，這允許 觀察蓋4的側(cè)面上限定的側(cè)向開口 204，該側(cè)向開口 204允許接近蓋本身的內(nèi)部以安裝和拆 除橫向驅(qū)動銷131。該方案大體上允許在無需拆卸構(gòu)成殼體2的兩個壁的情況下將驅(qū)動機 構(gòu)60從斷路器1拆除，從而從實踐的角度看具有明顯的優(yōu)點。圖12是包括直接類型的驅(qū)動機構(gòu)61的斷路器1的分解視圖，所述驅(qū)動機構(gòu)61包 括由操作員操作的用于閉合、斷開或復(fù)位斷路器的操作杠桿76。直接驅(qū)動機構(gòu)61盡管與能 量積累驅(qū)動機構(gòu)60具有不同的結(jié)構(gòu)性構(gòu)形，但是其適合于根據(jù)首先展示的相同構(gòu)形而連 接至殼體2的底部3。因此，應(yīng)當理解斷路器1的另一個優(yōu)點在于，其在結(jié)構(gòu)上構(gòu)造成使得允許以結(jié)構(gòu)和性能不同的驅(qū)動機構(gòu)來容易地替換驅(qū)動機構(gòu)，如圖13中示意性地示出。因而 能夠簡單地通過抽出驅(qū)動銷131、將支撐臂80及81從驅(qū)動機構(gòu)60的側(cè)面71及72脫出并 借助拆除螺釘或連結(jié)桿9而將驅(qū)動機構(gòu)60從殼體2的底部3拆下，來容易地用能量積累驅(qū) 動機構(gòu)60替換直接類型的驅(qū)動機構(gòu)61。在這種情況下，同一斷路器1簡單地通過僅替換驅(qū) 動機構(gòu)而不是如通常所進行的那樣替換整個斷路器而能夠應(yīng)用在各種不同的應(yīng)用場合中。圖16示出了操作杠桿76與直接驅(qū)動機構(gòu)61的保持部之間的連接的可能的實施 方式。如所示，杠桿76具有圓筒形的滑動結(jié)構(gòu)，從而能夠繞虛擬中心根據(jù)獨一的旋轉(zhuǎn)自由 度而移動。驅(qū)動機構(gòu)包括杠桿保持件17，所述杠桿保持件17包括形狀與杠桿的基部的形 狀共軛的基部，并終止于在組裝階段準備插在杠桿76的對應(yīng)空穴中的板18。銷19將杠 桿76保持至杠桿保持件17，使得在斷路器1的壽命期間使杠桿76與杠桿保持件17成為一 體。在組裝位置，銷19截住并橫穿形成在杠桿的基部中的一些槽M，同時保持在杠桿保持 件17的基部后面。銷19的兩端擦碰在驅(qū)動機構(gòu)的框架的內(nèi)部側(cè)面上，銷19牢固地與杠桿 保持件17和與杠桿76沿著該內(nèi)部側(cè)面自由滑動。驅(qū)動機構(gòu)框架的內(nèi)部側(cè)面具有與銷在其 移行中的精確位置對應(yīng)的兩個對稱的切口 38。從該單一位置，可以將杠桿與驅(qū)動機構(gòu)組裝 或拆裝。優(yōu)選地，銷的尺寸設(shè)計成使得其操作定位只有通過使用主動力才能夠完成。換句話 說，銷在壓力作用下插入而不會有間隙，以便有助于在無限時間中維持其自身的操作位置。 采用這種方案，操作杠桿76容易安裝或替換，并在操作杠桿76公知所要承擔的功能的實現(xiàn) 上，具有機械強度、運動精確、低摩擦、穩(wěn)定性和可靠性的必需特性。優(yōu)選地，斷路器1包括定位在限定于活動裝置50的成型體中的承座25中的加強 件140，所述加強件140的成形為使得能提高所述成型體的受力的區(qū)域的剛性。加強件的形 狀、尺寸和位置能夠根據(jù)需要而變化，并能夠制成為適當成形且彎折的單一件，或能夠制成 為多部分。比如，如圖17和18所示，加強件140包括具有呈大致矩形橫截面的中空部分141 的成型體，從該中空部分141向前探出兩個翼片142及143。部分141的外表面成形為使得 能與完全或部分地覆蓋該部分141的承座25的內(nèi)表面匹配，使得翼片142、143通過比如卡 扣方式而接合在限定于承座25中的槽口 220及230中。優(yōu)選地，兩個對應(yīng)的孔320、330限 定在翼片142、143上以允許驅(qū)動銷131穿行。由此，產(chǎn)生于驅(qū)動銷131的力和轉(zhuǎn)動力矩能 夠分配在明顯更寬的表面上。優(yōu)選地，加強件的成型體140還包括一些平坦區(qū)域160，所述平坦區(qū)域160適合于 與承座25的對應(yīng)平坦區(qū)域770以抵接方式配合。由此，產(chǎn)生于驅(qū)動銷131的力能夠釋放到 成型體50的實心區(qū)域中。有利地，加強件140由鐵磁材料制成，并覆蓋每個承座25的內(nèi)表面的至少一部分。 優(yōu)選地，由鐵磁材料制成的加強件覆蓋每個承座25的內(nèi)表面的至少25% ；事實上，從實驗 已觀察到由鐵磁材料制成的元件，即使尺寸適度，也使得能夠獲得電動密封的大約8%的增 加(49kA對690V，所有其它條件相等)。使用加強件140增加了活動裝置吸納因電動排斥而由活動觸頭傳遞的機械力的 能力，因而改進了斷路器的斷開性能。而且，為加強件140所選擇的形狀和鐵磁材料限制了 斷路器的相鄰極桿之間的電磁效應(yīng)，結(jié)果是，在所有其它設(shè)計特性相等的情況下它們的性 能得到進一步改進。[0052]圖19-21示出了斷路器1中所采納的方案，其包括運動脫扣機構(gòu)，所述運動脫扣 機構(gòu)操作性地連接至活動觸頭20并將要經(jīng)由其操作構(gòu)件之一來對驅(qū)動機構(gòu)進行致動(在 所示的示例中是直接類型的驅(qū)動機構(gòu)61)。如所示，斷路器1包括脫扣軸40，所述脫扣軸 40的運動一在相關(guān)的所示示例中是由運動脫扣機構(gòu)導(dǎo)致的繞著固定旋轉(zhuǎn)中心103的旋 轉(zhuǎn)一直接對機構(gòu)61進行致動。具體而言，運動脫扣機構(gòu)包括滑動桿211，所述滑動桿211 的第一操作端211a適合于與從脫扣軸40延伸的成型突起411相碰觸。活動裝置50包括 用于容許進行滑動桿211朝向脫扣軸40的受引導(dǎo)的移行的第一承座8a?；顒佑|頭20包括 滑動桿211的第二操作端211b以可滑動方式插在其內(nèi)部的第二承座Sb。由于滑動桿211 和活動觸頭20彼此聯(lián)接并因此而借助于配合聯(lián)接而物理聯(lián)接，所以一旦活動觸頭20進行 位移，滑動桿211就會移動?；瑒訔U211并未物理連接至活動觸頭20而是在活動觸頭20 已經(jīng)進行一定位移之后滑動桿211才移動的可能方案當然落在本實用新型理念的范圍內(nèi)。 優(yōu)選地，觸發(fā)器99置于脫扣軸40與機構(gòu)61之間。圖19示出了處于閉合位置的斷路器。第一活動觸頭20與固定觸頭耦合并由于已 知的接觸彈簧32和控制彈簧(其本身是已知的)而保持處在壓力下?？刂聘軛U76處于指 示出斷路器的閉合狀態(tài)的位置中，同時控制彈簧部分地承載。圖20示出了起動觸頭的電動 分離事件的階段。隨著活動觸頭20的旋轉(zhuǎn)，滑動桿211被迫沿著第一承座8a移動。驅(qū)動 機構(gòu)61的脫扣在第一操作端211a與脫扣軸40相碰觸時開始，這使得在繞著其自身的軸線 103進行預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)之后觸發(fā)器99得以釋放。觸發(fā)器99的致動釋放了驅(qū)動機構(gòu)61的旋 轉(zhuǎn)，這進而拉動活動裝置50從而導(dǎo)致其旋轉(zhuǎn)，由此允許觸頭的分離的第二快速運動得以實 現(xiàn)。圖21允許觀察到一旦觸頭的分離已完成時的斷路器1的部件的位置。需要強調(diào)的是， 所示的驅(qū)動機構(gòu)61的實施方式只是示例，因為所描述的運動脫扣機構(gòu)和其它可能的等同 機構(gòu)能致動任何類型的傳統(tǒng)上已知的驅(qū)動機構(gòu)。如此構(gòu)想的斷路器1通過利用活動觸頭20因電動排斥力而產(chǎn)生的運動來實現(xiàn)觸 頭之間的快速脫扣。大體上，活動觸頭20擔當?shù)氖沁\動脫扣機構(gòu)的致動元件，或者更確切 地說，是驅(qū)動機構(gòu)61的致動元件。而且，上述方案解決了限流器的典型問題，也就是說，確 保了自發(fā)排斥之后使觸頭保持分離。有利地，斷路器1包括設(shè)備171，所述設(shè)備171用于容置和連接附件，所述附件諸 如但不局限于用于指示出狀態(tài)的輔助觸頭，用于使最小或最大電壓繼電器或溫度傳感器斷 開、閉合和復(fù)位的伺服輔助致動器。如圖22-M所示，設(shè)備171包括成型結(jié)構(gòu)510，所述成 型結(jié)構(gòu)510裝備有一體的電纜總線以電連接所述附件和一個或多個用于容置所述附件的 承座621、622、623、624、625。一體的電纜總線(未圖示)定位在成型結(jié)構(gòu)510內(nèi)部，并包 括一個或多個印刷電路板，和用于容納所述附件的承座622、623、624。用于與所述附件或 與其它設(shè)備連接的一個或多個端子板或端子313-317定位在印刷電路板上。在所示的示例 中，一些端子板或端子準備與容置在斷路器內(nèi)部的設(shè)備或附件連接，而其它端子板或端子， 比如端子313和314，準備與斷路器外部的設(shè)備、附件或系統(tǒng)零件連接。設(shè)備171包括與斷 路器1的一個或多個運動機構(gòu)接口的機械接口裝置30，以比如將斷路器的狀態(tài)(斷開、閉 合、脫扣)傳送至容置在設(shè)備171內(nèi)的一個或多個附件。如圖23中所能夠看見，附件650插在比如承座625中，并經(jīng)由承座625的底部上 所具有的端子板而電聯(lián)接至電纜總線。以相同的方式，附件652插在承座622中并與端子315電聯(lián)接，同時附件651插在承座621中，從而與基部上所具有的端子塊電聯(lián)接。優(yōu)選地，承座和對應(yīng)的附件具有適合于有利于其彼此聯(lián)接的共軛的幾何構(gòu)形。而且，設(shè)備171包括用于固定所述附件的裝置，所述裝置比如由螺釘裝置或通桿 構(gòu)成。如圖23所示，設(shè)備171的結(jié)構(gòu)構(gòu)成單一組件，其中附件連接至相應(yīng)的端子，該組件 準備好要插在斷路器1的容置承座920中；承座920具有與設(shè)備171共軛的幾何形狀，而且 聯(lián)接能夠通過采用適當?shù)木o固裝置來加固。如圖M所示，一旦設(shè)備171插在斷路器1中，電纜總線的一個或多個端子，比如端 子313和314能夠插入端子塊中，這使得能夠?qū)㈦娎|總線進而附件與斷路器外部的其它設(shè) 備連接；為此，圖25-31示出了端子塊620的一種可能的實施方式。端子塊620包括成型 體，所述成型體具有成形為與結(jié)構(gòu)510機械及電聯(lián)接的第一端201，和用于插入第一電纜連 接件的至少一個第一開口 210。定位在成型體內(nèi)部的是用于使端子板的端子與連接電纜之 間電連接的傳導(dǎo)裝置(未圖示)。優(yōu)選地，端子620的成型體由兩個聯(lián)接的半殼形成；而且， 成型體可以具有用于插入一個或多個連接電纜的一個或多個開口 207，并且在第一端201 處可以具有能夠用于實現(xiàn)與端子塊的第一和第二端子插入式聯(lián)接的另外開口。此外，設(shè)置 有用于鎖定及釋放彈性類型的連接電纜的裝置；在這種情況下，優(yōu)選的是，在成型體上設(shè)置 一個或多個孔214，從而保證操作員接近彈性的鎖定及釋放端。端子塊的端子與端子620的連接以簡單的方式進行，因為端子620的端部201成 形為使得能與端子塊機械及電聯(lián)接。在實踐中，端子620插在端子塊中，從而實現(xiàn)與端子塊 的端子的連接，并因此而實現(xiàn)與斷路器的本體內(nèi)部所容置的附件和設(shè)備的連接，從而經(jīng)由 孔210、207和定位在端子內(nèi)部的傳導(dǎo)裝置而可以接近到外部。如圖25所示，一旦施加防護罩5，僅僅端子的上部分保持可見和可接近，在該上部 分處具有用于插入電纜的開口 210、207和接近所述電纜的鎖定及釋放裝置的檢修孔214。 圖沈-31示出了用在希望以可拆除/可抽取的形式來實現(xiàn)斷路器的情況中的互補附件。在 這種情況下，在端子塊與端子620之間，設(shè)置有第一互相定位裝置39和第二互相定位裝置 48。具體而言，第一互相定位裝置39準備與斷路器的本體聯(lián)接并包括具有第一表面301 和第二表面302的本體，所述第一表面301設(shè)置有用于與端子塊的端子電連接的接觸裝置 305，在所述第二表面302上定位有電連接至第一接觸裝置302的第二接觸裝置303。優(yōu)選地，第一接觸裝置305實現(xiàn)為使得能通過插入式連接來進行其與端子塊的端 子之間的電連接，也就是說，以類似于通過插入到端子620中所進行的方式來進行第一接 觸裝置305與端子塊的端子的電連接；第二表面302具有多個凹槽和多個接觸元件303，所 述接觸元件303排成兩行地向前探出。參照圖觀，一旦施加防護罩5，僅僅第二表面302的其上定位有第二接觸裝置303 的上部分保持可見和可接近。由此，使得與端子塊的端子的連接進而與容置在斷路器的本 體內(nèi)部的附件和設(shè)備的連接經(jīng)由所述互相定位裝置39而可以接近外部。參照圖27和四，優(yōu)選地，互相定位裝置48包括具有與第二表面302共軛的第四聯(lián) 接表面440的本體412 ；用于與第二接觸裝置303電連接的第三接觸裝置402定位在第四 表面440上。第二表面302上開出有凹槽，在所述凹槽的內(nèi)部定位有第三接觸裝置402，所述第三接觸裝置402優(yōu)選地沿著兩個不同平面中的兩行進行排列，使得方便地與接觸元件303 的對應(yīng)的兩排相碰觸，所述接觸元件303從第二表面302向前探出。本體412進一步包括其上定位有第四接觸裝置404的第五表面403，所述第四接觸 裝置404用于與所述一個或多個端子620電連接并電連接至所述第三接觸裝置402。優(yōu)選地，第二互相定位裝置48能夠包括與支撐結(jié)構(gòu)601聯(lián)接的至少一個第六聯(lián)接 表面406。定位在第六表面406上的是機械聯(lián)接裝置，諸如用于引導(dǎo)插入的系統(tǒng)420和卡扣 配合系統(tǒng)421。優(yōu)選地，第二互相定位裝置48具有模塊化結(jié)構(gòu)并包括多個模塊化接觸元件410。斷路器1插在支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部(圖30)，使得能保證第一聯(lián)接裝置39與第二聯(lián)接裝 置48之間的電及機械聯(lián)接；接觸裝置303和402是滑動類型，而接觸裝置305和404是卡 扣配合類型。 第五聯(lián)接表面403和第四接觸裝置404在幾何構(gòu)形和電氣上與端子塊大致重復(fù)。 由此，一旦斷路器1已安裝在支撐結(jié)構(gòu)601中，則使得與端子塊的端子的連接進而與容置在 斷路器內(nèi)部的附件及設(shè)備的連接經(jīng)由互相定位裝置39及48而可以接近到外部。如圖31所示，以固定方式用在斷路器中的相同端子620因而能夠安裝在端子塊 403中，從而可以以可拆除/可抽取的形式與斷路器內(nèi)部的附件及設(shè)備立即連接。因此，所描述的方案借助于能夠識別每一個所述附件并使其正確發(fā)揮作用的單一 數(shù)字總線和電子接口單元來布置所有附件的互連。該總線同時允許分配各種附件所必需的 輔助供電，而且還允許分配與相同附件有關(guān)的所有典型命令。該互連系統(tǒng)的獨有特性在于 該總線是直接形成并分配在可拆除的、要被插在斷路器中的附件支撐件上；而且，可擴展類 型連接、即適于根據(jù)需要而提供可變及可升級的觸頭數(shù)量的連接得以實現(xiàn)。最后，采用可拆 除/可抽取的斷路器證明具有與采用固定形式的斷路器相同的連接接口，從而減少了裝配 兩種形式或從一種形式改變?yōu)榱硪环N形式所必需的部件數(shù)量并限制了操作員在連接階段 出現(xiàn)錯誤的可能性。本實用新型的另一個方面涉及電子保護設(shè)備一通常是繼電器一的供電設(shè)備 700，所述供電設(shè)備700能夠與斷路器1相聯(lián)。如圖32-36所示，設(shè)備700包括由一組疊片 組成的閉合路徑的第一磁路710 ；第一磁路710的閉合路徑允許環(huán)繞對應(yīng)于斷路器1的相 或極之一的主導(dǎo)體711。具有產(chǎn)生副電流以向保護設(shè)備供應(yīng)電力的功能的副繞組712定位 成繞著第一磁路710的一段。設(shè)備700包括第二磁路720。兩個磁路710及720在結(jié)構(gòu)上分開并彼此不同，而且 使兩個磁路710及720接近在一起而使得沿第一回路710流通的至少一部分磁通被第二磁 路720截取。具體而言，當主導(dǎo)體中的電流增加時，第一磁通也在第二回路720中逐漸地傾 向于被傳輸。由此，第二通量將作為由在主導(dǎo)體中流通的電流產(chǎn)生的通量的可變比例而在 第二磁路720中流通；具體而言，第二磁路720中的通量部分隨著在主導(dǎo)體中流通的電流的 值的增加而增加，從而逐漸地脫離第一磁路710。在這兩個磁通中，僅僅第一磁通受到副繞 組712的影響，因而，電流計的輸出僅依賴于其。輸出被調(diào)節(jié)成如下在主導(dǎo)體711中的低 電流條件下，在第二磁路中沒有可察覺的磁通遷移，因而，副電流將可完全利用以向電子 保護設(shè)備供應(yīng)電力；相反，在高主電流條件下，由繞組產(chǎn)生的輸出變?yōu)檫m當?shù)販p小，使得能 保持在與保護設(shè)備的特性兼容的限度內(nèi)。[0076]圖33中通過圖表說明了設(shè)備700的行為。曲線A表示第一磁路710的其上纏繞 有繞組712的區(qū)段中的、作為主電流函數(shù)的磁通的圖線；曲線B表示第二磁路720中的磁通 的圖線，而曲線C表示前述磁通之和所給出的總通量。在實踐中，當主電流增加時，由第二 磁路720吸納的通量不受限制地自由增加，而對應(yīng)于副繞組712的區(qū)段中的通量傾向于停 留在大致恒定級別附近。這使得能夠在主電流的整個特征范圍中同樣在副繞組712的端部 處獲得大致恒定的電流。作為主電流函數(shù)的該電流的值緊密地依賴于全部所描述的部件的 設(shè)計參數(shù)。圖34示出了供電設(shè)備700的優(yōu)選實施方式，其中第二磁路720同樣由以閉合構(gòu)型 組裝的扁平疊片構(gòu)成。第二磁路720定位在副繞組712周圍，使得纏繞其一部分，并在兩個 主要區(qū)域中操作性地連接至第一磁路710，在所述主要區(qū)域處兩個磁路布置成大致彼此接 觸。具體而言，兩個聯(lián)接區(qū)域布置于副繞組的端部，從而實現(xiàn)所期望的磁通旁路。在兩個磁 路之間的聯(lián)接區(qū)域中，第一磁通被截取并產(chǎn)生了是朝向第二磁路720的偏移。在從回路710 至回路720的通路中，通量線沿具有在所組裝的疊片的方向上的至少一個正交部件的路徑 而行。因此，這些偏移線的至少一個組分垂直地橫穿兩個回路710及720的疊片的平面，因 而超越由每一個磁路710及720的相鄰疊片之間以及回路710與720之間的空隙構(gòu)成的自 然磁隙。該路徑提供了基于主電流值的磁通的加權(quán)減法(weighted subtraction)的期望 效果的可能性。而且，磁路710或720的表面之間的聯(lián)接能夠以直接方式進行，也就是說，以兩個 磁路中的一個靠在另一個上的方式，或者，借助于比如由反磁性材料構(gòu)成的互相定位接口 元件；該方案有利于關(guān)于主導(dǎo)體中的高電流、通量從第一磁路至第二磁路的穿行；相反，關(guān) 于適度電流，通量在兩個回路之間的穿行被抑制。如圖34-36所示，設(shè)備700進一步包括由比如適當?shù)拇判圆牧现瞥傻陌庠?713，所述包封元件713適合于保持副繞組712和磁芯的相關(guān)部分，并適合于改進整體磁效 率。圖35中所示的由絕緣材料制成的外殼714構(gòu)成封裝設(shè)備700的全部部件的殼體；這 提供了緊湊性、堅固性、有限體積和容易組裝的特性。外殼714中的開口 716使副繞組712具有電連接通路，電連接通路對于副繞組712 與其相聯(lián)的保護設(shè)備的操作而言是必需的。圖35-38示出了外殼714如何有利地布置成容 納繞著主導(dǎo)體的另一個電流換能器715(或電流衍生器，諸如羅柯夫斯基(Rogowski)傳感 器或一組霍爾傳感器)，所述電流換能器715尤其適合于檢測或測量電流值。在這種情況 下，開口 716還形成了該電流換能器715的電連接通路。利用這種方案，在實踐中供電設(shè)備700形成具有電流傳感器的單塊并能夠直接且 容易地插在斷路器的殼體內(nèi)部。
權(quán)利要求1.一種用于低壓電路的電氣開關(guān)設(shè)備，其特征在于包括-外部殼體，所述外部殼體容納有針對于每個極桿的至少一個電弧室、至少一個固定觸 頭和至少一個活動觸頭，所述固定觸頭和所述活動觸頭能夠彼此耦合/解耦；-活動裝置，所述活動裝置針對于每個極桿具有至少一個承座，所述承座適合于容置對 應(yīng)的活動觸頭；-驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)操作性地連接至所述活動裝置以允許所述活動裝置移動；-支撐裝置，所述支撐裝置操作性地連接至所述活動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述固定觸頭包括成型體，所述成型體 具有兩個分支，所述兩個分支中的一者彎折在另一者上方使得所述兩個分支之間置有空 間，在所述分支中的一者上設(shè)置有槽口，在所述槽口中插入有氣化元件；隔離元件，所述隔 離元件可選地由氣化材料制成，所述隔離元件定位在所述兩個分支之間的所述空間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述活動裝置包括多個彼此相鄰的承座， 在所述承座之間置有第一連接部和第二連接部，在所述第一連接部和所述第二連接部處所 述支撐裝置操作性地連接至所述活動裝置，所述第一連接部和所述第二連接部分別包括第 一徑向凹部和第二徑向凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述支撐裝置在結(jié)構(gòu)上連結(jié)至所述驅(qū)動 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)部并經(jīng)由鉸鏈連接裝置而連接至所述活動裝置，所述驅(qū)動機構(gòu)包括借助于橫向 驅(qū)動銷而操作性地連接至所述活動裝置的第一連接桿和第二連接桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述支撐裝置包括第一支撐臂和第二支 撐臂，所述第一支撐臂和所述第二支撐臂中的每一個包括借助于所述鉸鏈連接裝置而連接 至所述活動裝置的至少一個第一操作端以及連結(jié)至所述驅(qū)動機構(gòu)的所述結(jié)構(gòu)部的第二保 持端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，每個支撐臂的所述第一操作端插在所述 活動裝置的所述徑向凹部中的一者中，以便借助于所述鉸鏈連接裝置而連接至所述徑向凹 部中的該一者，所述鉸鏈連接裝置針對于每個支撐臂包括旋轉(zhuǎn)銷，所述旋轉(zhuǎn)銷插在限定于 所述第一操作端上的第一孔中并插在布置于所述活動裝置上的第二孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述支撐裝置包括定位在所 述活動裝置的端部與所述外部殼體之間的第一軸向軸承和第二軸向軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，包括可拆除的連接裝置，所 述可拆除的連接裝置將所述驅(qū)動機構(gòu)連接至所述活動裝置，所述可拆除的連接裝置包括軸 向連結(jié)桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，包括加強件，所述加強件定 位在所述活動裝置的所述至少一個承座中，所述加強件由鐵磁材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，包括運動脫扣機構(gòu)，所述運 動脫扣機構(gòu)操作性地連接至所述活動觸頭并包括適合于致動所述驅(qū)動機構(gòu)的操作構(gòu)件，所 述運動脫扣機構(gòu)由所述活動觸頭與所述固定觸頭的第一分離運動致動并啟動所述驅(qū)動機 構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)由于所述啟動而作用在所述活動觸頭上，從而確定了所述活動觸頭與所 述固定觸頭的第二快速分離運動。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，包括用于容置和連接附件的設(shè)備，所述附件能夠與所述開關(guān)設(shè)備相聯(lián)，所述容置設(shè)備具有成型結(jié)構(gòu)，所述成型結(jié)構(gòu)包 括一體的電纜總線，所述電纜總線用于電連接所述附件與用于容置所述附件的一個或多個 承座，所述一體的電纜總線包括一個或多個連接板以及一個或多個端子板或端子，以與所 述附件或與其它設(shè)備連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，包括用于保護設(shè)備的供電 設(shè)備，所述供電設(shè)備包括適合于環(huán)繞主導(dǎo)體的、呈閉合路徑的第一磁路；以所述第一磁路 的一段作為磁芯的副繞組；以及第二磁路，所述第二磁路在結(jié)構(gòu)上與所述第一磁路分開并 操作性地與所述第一磁路相聯(lián)，使得由在所述主導(dǎo)體中流通的電流在所述第一磁路中產(chǎn)生 的主磁通的至少一部分被所述第二磁路按比例吸納，所述比例依賴于電流值本身。
專利摘要一種用于低壓電路的電氣開關(guān)設(shè)備，其包括外部殼體，所述外部殼體針對于每個極桿容納有至少一個電弧室、至少一個固定觸頭和至少一個活動觸頭，所述固定觸頭和所述活動觸頭能夠彼此耦合/解耦；活動裝置，所述活動裝置針對于每個極桿具有至少一個承座，所述承座適合于容置對應(yīng)的活動觸頭；驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)操作性地連接至所述活動裝置以允許所述活動裝置移動；支撐裝置，所述支撐裝置操作性地連接至所述活動裝置。
文檔編號H01H71/24GK201898050SQ20092027323
公開日2011年7月13日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者盧西奧·阿佐拉, 斯特凡諾·貝薩納 申請人:Abb公司