本發(fā)明大體上涉及煙火斷路器，其旨在裝備電動車輛以便快速切斷電路(特別是具有高電流強度、和/或高電壓、和/或具有高電感的牽引電路)。流過電動車輛的此類電路的電流可具有幾千或幾萬安培的強度，其中電壓范圍可達幾十到幾千伏。

背景技術(shù)：

1、在斷路器的現(xiàn)有技術(shù)中，已知在殼體中在最初包括要被斷開的電導(dǎo)體的斷開室與被設(shè)計用于接收來自煙火致動器的燃燒氣體的煙火室之間提供氣體通道。然而，該系統(tǒng)可具有大尺寸和/或操作后絕緣電阻不足(由于燃燒氣體留下的導(dǎo)電沉積物)的缺點。例如，文獻de102019135591示出了此類斷路器。

2、例如，de102018125059a1例示了具有冷卻通道的斷路器。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服上述背景技術(shù)的缺點，并且特別地，首先提出一種緊湊的和/或使得能夠提供提高的操作安全性的斷路器。

2、因此，本發(fā)明的第一方面涉及煙火斷路器，包括：

3、-殼體，

4、-待中斷的電導(dǎo)體，

5、-活塞，該活塞被布置在殼體中以切割電導(dǎo)體并且能夠在閑置位置與激活位置之間移動，在該激活位置中，電導(dǎo)體被中斷，

6、-煙火致動器，該煙火致動器被布置在殼體中以使活塞從閑置位置移動到激活位置，

7、活塞包括近側(cè)端部和遠側(cè)端部，該近側(cè)端部被布置在煙火致動器的一側(cè)，該遠側(cè)端部與近側(cè)端部相對，

8、其特征在于，活塞包括至少一個氣體通道，該至少一個氣體通道被布置在遠側(cè)端部與近側(cè)端部之間。根據(jù)上述實施方案，斷路器包括至少一個氣體通道，該至少一個氣體通道被布置在活塞上或活塞中，從而提供緊湊的解決方案。另外，在遠側(cè)端部與近側(cè)端部之間的流體連通會限制或防止活塞移動時活塞上方的氣體的壓縮，因此通過防止活塞由于遠側(cè)端部所壓縮的氣體所施加的過度壓力而向后移動來增加操作安全性。

9、在一個實施方案中，活塞(或通道)可包括至少一個孔口，該至少一個孔口設(shè)置在遠側(cè)端部側(cè)和/或近側(cè)端部側(cè)上，以便在遠側(cè)端部與近側(cè)端部之間建立流體連通。

10、在一個實施方案中，流體連通可以是永久的和/或獨立于活塞位置。換句話說，通道可被設(shè)計成總是打開，以促進/允許氣體從活塞的一側(cè)通到另一側(cè)。此類通道可被看作是增加容納導(dǎo)體的腔室內(nèi)的氣體的可用體積的裝置(該導(dǎo)體在斷路器被激活之前待被中斷，并且在斷路器被激活之后被中斷)。

11、在一個實施方案中，活塞和/或通道和/或斷路器可沒有過濾裝置。氣體不需要被冷卻或過濾以確保不存在活塞返回或反沖。

12、在一個實施方案中，活塞和/或通道和/或斷路器可沒有通風口和/或通風裝置。因此，使其易于保證環(huán)境耐性。

13、在一個實施方案中，至少當活塞處于閑置位置時，近側(cè)端部可直接面向煙火致動器。

14、在一個實施方案中，至少當活塞處于閑置位置時，遠側(cè)端部可直接面向待中斷的電導(dǎo)體。

15、在一個實施方案中，活塞(或通道)可包括至少一個孔口，當活塞處于閑置位置時，該至少一個孔口位于遠側(cè)端部處并且直接面向待中斷的電導(dǎo)體。

16、根據(jù)一個實施方案，近側(cè)端部可以是活塞在活塞行進方向上的第一端，并且遠側(cè)端部可以是活塞在活塞行進方向上的第二端。

17、根據(jù)一個實施方案，當活塞處于閑置位置時，殼體可與活塞一起形成：

18、-切斷室，該切斷室包括待中斷的電導(dǎo)體的一部分，

19、-煙火室，該煙火室被設(shè)計成接收來自煙火致動器的燃燒氣體，

20、-側(cè)室，該側(cè)室通過活塞與切斷室分開，并且與煙火室隔離，

21、并且氣體通道可將切斷室放置成與側(cè)室流體連通。根據(jù)上述具體實施，煙火室通過活塞與側(cè)室和切斷室隔離，使得燃燒氣體保持被限制在煙火室中：提高了操作安全性，特別是具有較高的操作后隔離阻力。

22、根據(jù)一個實施方案：

23、-殼體可包括點火器井，并且

24、-活塞可包括裙部，該裙部接合在點火器井中并且將側(cè)室與煙火室分開。該結(jié)構(gòu)是簡單的，其中裙部提供附加引導(dǎo)。墊圈可被裝配到裙部上。

25、根據(jù)一個實施方案：

26、-殼體可包括主缸，并且

27、-活塞可包括接合在主缸中的外周表面，

28、并且氣體通道可被布置在外周表面與活塞裙部之間。

29、在一個實施方案中，處于激活位置的活塞可將切斷室分成多個副室，并且活塞可具有每個副室通向側(cè)室的至少一個氣體通道。即使在活塞移動后切斷室被分隔，多個氣體通道的存在也確保了遠側(cè)端部上不存在過大的壓力，從而保證了活塞保持在其最終位置而不往回移動。

30、在一個實施方案中，煙火斷路器可包括至少一個冷卻特征，該至少一個冷卻特征被布置成冷卻當電導(dǎo)體被中斷時產(chǎn)生的電弧加熱的氣體。此類冷卻特征通過防止氣體保持熱來進一步提高操作安全性，即使在操作期間發(fā)生電弧放電也如此；壓力會迅速下降。

31、在一個實施方案中，所述至少一個冷卻特征可被布置在切斷室中和/或側(cè)室中。

32、在一個實施方案中，至少一個冷卻特征可附接到殼體和/或活塞。至少一個冷卻特征可被布置在氣體路徑中以迫使通道穿過該氣體路徑以用于更有效的冷卻。例如，氣體通道可提供或通向冷卻特征。

33、根據(jù)一個實施方案，氣體發(fā)生器可包括：

34、-通孔，該通孔形成在活塞中，或

35、-外部凹槽，該外部凹槽形成在活塞的側(cè)向表面中。

36、在一個實施方案中，氣體通道可具有大于或等于15mm2或甚至25mm2的橫截面積。該表面可通過一次、兩次或多次通過而獲得。注意，通道比必須相對于彼此移動的兩個部件之間的機械間隙大得多。此外，制造公差可導(dǎo)致兩個移動部件之間的機械間隙變化很大，而氣體通道具有變化很小的表面積，從而提供更大的可重復(fù)性。

37、根據(jù)一個實施方案，所述至少一個氣體通道可允許氣體連通到殼體中，以便在最大壓力pmax的峰值之后在殼體中施加介于pmax與0.9pmax之間的壓力持續(xù)1ms。最大壓力pmax可以是在操作測試期間測量的最大壓力，并且0.9pmax可表示最大壓力的90％。最大壓力pmax可以是在斷路器的切斷室中測量的最大壓力，即在含有待中斷的導(dǎo)體的腔室中測量的最大壓力，并且至少部分地由活塞的遠側(cè)端部限定。根據(jù)該具體實施，氣體通道避免了過高的峰值壓力，這會導(dǎo)致更平坦的壓力曲線：壓力在峰值壓力之后變化很小。結(jié)果，活塞受到很小的應(yīng)力，并且一旦其已經(jīng)達到其最大位移就不會往回移動。

38、在一個實施方案中，電導(dǎo)體可穿過殼體。

39、在一個實施方案中，氣體通道可被布置成當電導(dǎo)體被中斷時允許存在的氣體從當活塞處于閑置位置時活塞的面向電導(dǎo)體的一側(cè)移動到當活塞處于激活位置時活塞的面向煙火致動器的一側(cè)。

40、本發(fā)明的第二方面涉及一種機動車輛，該機動車輛包括至少一個根據(jù)本發(fā)明的第一方面的煙火斷路器。

技術(shù)特征：

1.一種煙火斷路器，所述煙火斷路器包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙火斷路器，其中所述至少一個氣體通道(31,32)允許氣體連通到所述殼體(10)中，以便在最大壓力pmax的峰值之后在所述殼體(10)中施加介于pmax與0.9pmax之間的壓力持續(xù)1ms。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙火斷路器，其中，當所述活塞(30)處于所述閑置位置時，所述殼體(10)與所述活塞(30)一起形成：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙火斷路器，其中：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙火斷路器，其中：

6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的一項所述的煙火斷路器，其中處于所述激活位置的所述活塞(30)將所述切斷室(130)分成多個副室，并且其中所述活塞(30)具有每個副室通向所述側(cè)室(120)的至少一個氣體通道(31,32)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項所述的煙火斷路器，所述煙火斷路器包括至少一個冷卻特征(13,14)，所述至少一個冷卻特征被布置成冷卻由在所述電導(dǎo)體(20)的中斷期間產(chǎn)生的電弧加熱的氣體。

8.根據(jù)從屬于權(quán)利要求3至6中的一項的權(quán)利要求7所述的煙火斷路器，其中所述至少一個冷卻特征(13,14)被布置在所述切斷室(130)中和/或所述側(cè)室(120)中。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8中的一項所述的煙火斷路器，其中所述至少一個冷卻特征(13,14)附接至所述殼體(10)和/或所述活塞(30)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項所述的煙火斷路器，其中所述氣體通道(31,32)為：

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項所述的煙火斷路器，其中所述氣體通道(31,32)具有大于或等于15mm、或甚至25mm2的橫截面積。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的一項所述的煙火斷路器，其中所述電導(dǎo)體(20)穿過所述殼體(10)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的一項所述的煙火斷路器，其中所述氣體通道(31,32)被布置成當所述電導(dǎo)體(20)被中斷時允許存在的氣體從當所述活塞(30)處于所述閑置位置時所述活塞(30)的面向所述電導(dǎo)體(20)的一側(cè)朝向當所述活塞(30)處于所述激活位置時所述活塞(30)的面向所述煙火致動器(40)的一側(cè)移動。

14.一種機動車輛，所述機動車輛包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至13中的一項所述的煙火斷路器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種煙火斷路器，該煙火斷路器包括：?殼體(10)，?待中斷的電導(dǎo)體(20)，?活塞(30)，該活塞被布置在殼體(10)中以中斷電導(dǎo)體(20)，并且該活塞能夠在閑置位置與激活位置之間移動，在該激活位置中，電導(dǎo)體(20)被中斷，?煙火致動器(40)，該煙火致動器被布置在殼體(10)中以使活塞(30)從閑置位置移動到激活位置，活塞(30)包括近側(cè)端部(30A)和遠側(cè)端部(30B)，該近側(cè)端部被布置在煙火致動器(40)的一側(cè)，該遠側(cè)端部與近側(cè)端部(30A)相對，其特征在于，活塞(30)包括至少一個氣體通道(31)，該至少一個氣體通道被布置在遠側(cè)端部(30B)與近側(cè)端部(30A)之間。

技術(shù)研發(fā)人員：M·格朗迪奧,F·拉瓦爾,B·杜韋特
受保護的技術(shù)使用者：奧托立夫開發(fā)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10