低壓斷路器的製作方法

2023-12-02 07:22:46 2

專利名稱：低壓斷路器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低壓斷路器，它包括一個主電流觸頭裝置和一個滅弧室，在主電流觸頭裝置與滅弧室之間設有一個電弧轉送元件。
眾所周知，低壓斷路器主電流觸頭的尺寸，尤其寬度，取決於此低壓斷路器針對其設計的額定電流。額定電流越大，相應的主電流觸頭設計得越寬。在這方面存在的缺點是，由於主電流觸頭較寬時形成強烈的集膚效應，造成複雜的滅弧特性，因為電弧主要在寬的主電流觸頭邊緣形成，並因此基本上滯留在為主電流觸頭配設的滅弧室的邊緣區內。因此，只是很有限地利用滅弧室的冷卻作用。這導致電弧的熄滅比較晚，並帶來這樣的危險，即，從滅弧室洩出電離的開關電路。在邊緣區內電弧的這種灼燒不僅出現在額定電流範圍內斷路時，而且出現在這種低壓斷路器短路電流切斷時。
為了能有目的地將電弧轉移到滅弧室內，由DE 3539673A1已知，為主電流觸頭裝置配設一個用鐵磁性材料制的電弧導片，藉助它應實現將電弧有目的地轉移到滅弧室內。這一設計的缺點是要採用附加的構件，它們與主電流觸頭直接連接。由此使得低壓斷路器結構複雜化，尤其是，小的製造和/或裝配誤差就已經會導致導出電弧時的錯誤表現。
因此本發明的目的是創造一種此類型的低壓斷路器，其中以簡單的方式可按規定將電弧轉移到一滅弧室內。
按本發明此目的通過一種具有權利要求1所述特徵的低壓斷路器達到。通過使在主電流觸頭裝置與滅弧室之間的電弧轉送元件包括至少一個電弧傳導元件，並藉助後者可將電弧按規定導入滅弧室，有利地達到將電弧規矩地從應防止燒損的主電流觸頭引走並做到縮短滅弧時間。由此導致一方面降低主電流觸頭的負荷和另一方面減小滅弧室的負荷，這是因為現在通過電弧基本上確定的啟動，可以高效率地發揮其滅弧能力。業已證明，通過在電弧轉送元件處設簡單的電弧傳導元件，可以按規定導引電弧。主電流觸頭裝置本身不需要進行改變，所以按本發明的變更僅唯一地限於電弧轉送元件。由此可以非常簡單地實現按本發明的方案，以及也能在成批生產的低壓斷路器中經濟地實施。
按本發明優選的設計規定，所述至少一個電弧傳導元件相對於電弧轉送元件的一條假想的垂線成一個角度地從邊緣區出發朝中心區方向延伸。由此有利地達到電弧通過所述至少一個電弧傳導元件導入滅弧室內大體中央，從而具有高可靠性地實現期望的滅弧效果。
按本發明另一項優選的設計規定，電弧傳導元件有至少一個基本上平行於電弧轉送元件延伸的工作稜邊。由此可以在滅弧室內部按規定控制最佳的電弧位置。工作稜邊可由臺階的一個尖稜的過渡區構成。
此外，按本發明優選的設計規定，電弧傳導元件有多個尤其相對於假想的垂線成不同角度延伸的工作稜邊。通過工作稜邊在電弧轉送元件上的這種呈放射狀的布局，與電弧的形成地點無關地，保證將電弧可靠地導入滅弧室的中心區。
按本發明另一項優選的設計規定，電弧傳導元件與電弧轉送元件力傳遞地連接。由此可採取簡單的措施設計電弧傳導元件。為此只需要製造結構上簡單的例如設計為冠狀衝壓件的電弧傳導元件以及將此電弧傳導元件例如通過焊接安裝在電弧轉送元件上。例如當相應地選擇冠狀衝壓件尖角形放射的布局時，用於電弧的工作稜邊可按簡單的方式規定。因此，尤其可以按簡單的方式與滅弧室不同的尺寸相適配。所述的放射狀優選地有兩個互相成夾角地延伸的用於電弧的工作稜邊，它們從電弧轉送元件的邊緣區出發延伸到滅弧室中央。因此，取決於電弧的形成地點和強度，可以將電弧恰當地導入滅弧室內。
此外，與電弧轉送元件力傳遞連接的電弧傳導元件還有一個優點，即在電弧轉送元件區域內提供了一增大的冷卻體，它對滅弧室的滅弧特性造成有利的影響。
至少一段線材，尤其一段鋼線材也可以用作電弧傳導元件。
按本發明另一項優選的設計可以規定，所述至少一個電弧傳導元件設計為由電弧轉送元件的平面壓印出例如衝壓出的成型部分。由此同樣可按簡單的方式製造一個含有電弧傳導元件的電弧轉送元件。
一滅弧板疊的至少一塊端板可有利地用作電弧轉送元件。
由從屬權利要求給出本發明另一些優選的結構設計。
下面藉助附圖表示的實施例詳細說明本發明。其中


圖1表示通過一個低壓斷路器的局部剖視圖；圖2表示電弧轉送元件的俯視圖；圖3表示通過電弧轉送元件的剖面圖；圖4表示電弧轉送元件的放大詳圖；以及圖5表示電弧轉送元件的示意性透視圖。
圖1用局部剖視圖表示低壓斷路器12的滅弧室10。低壓斷路器12設計用於比較大的額定電流，例如1000A。
低壓斷路器12的主電流觸頭裝置14包括一個位置固定的帶有一觸頭塗層18的主觸頭16和一個可運動的帶有一觸頭塗層22的主觸頭20。這些主觸頭16和20在需要的情況下平行排列地存在多個。額定電流越大，主電流觸頭裝置的寬度(按附圖進入紙平面內地)越大。
主觸頭16和20用於在主觸頭16和20閉合狀態無電弧地導通低壓斷路器12的持續電流。
此外，主電流觸頭裝置14還包括一個位置固定的帶有一觸頭塗層26的弧觸頭26和一個可運動的帶有一觸頭塗層30的弧觸頭28。為弧觸頭24和28配設有弧角32或34。
絕緣連接件36用於與圖中沒有表示的驅動裝置和復位裝置連接，斷開和閉合主電流觸頭裝置14。
滅弧室10包括一外殼38，它圍繞著一個用於滅弧的內腔40。內腔40中按已知的方式裝一個由滅弧板42、43組成的滅弧板疊41。內腔40在其固定觸頭那一側的側面以一個電弧轉送元件44為界。電弧轉送元件44基本上設計為板狀，並在其面朝內腔40的一側帶有一個電弧傳導元件46，電弧傳導元件的結構藉助後面的圖還要詳細說明。在滅弧過程中形成的電弧氣體(開關氣體)通過一個設在上側被隔板48分割的出口50沿箭頭52的方向離開滅弧室10。在滅弧室10的上側還可附加地設一個開關氣體熄弧器。
電弧傳導元件46設在從弧角32到電弧轉送元件44的電弧轉送點區域內。
圖2表示電弧轉送元件44俯視圖，其中可清楚看出電弧傳導元件46在電弧轉送元件44上的布局。電弧傳導元件46作為附加的零件扁平地例如通過點焊等力傳遞地裝在電弧轉送元件44上。按另一種實施方案，電弧傳導元件46可以從電弧轉送元件44的平面衝壓出。
電弧傳導元件46包括工作稜邊54，它們構成放射狀尖角56的側邊界。工作稜邊54在這裡分別相對於穿過電弧轉送元件44的假想的垂線58成不同角度地延伸。在這裡，工作稜邊54設計為使之從下邊緣區朝向電弧轉送元件44的一個上部中央區方向延伸。
如圖3中的剖視圖以及圖4中的放大詳圖所示，工作稜邊46由基本上垂直於電弧轉送元件44的平面延伸的臺階60形成，所以在電弧傳導元件46的表面產生一個尖稜的過渡區62。
圖5用透視圖再次表示電弧傳導元件46從電弧轉送元件46的塑性外突。由此導致將工作稜邊54設計為臺階60的尖稜的過渡區62的形式。
電弧傳導元件46的數量和工作稜邊54的數量可與低壓斷路器12的結構設計，尤其與滅弧室10相適應。
放射狀從滅弧室10的邊緣區延伸到滅弧室10中心區內的工作稜邊54，導致邊緣區內在主電流觸頭裝置14上產生的電弧可靠地導入滅弧室10的中央區內，在那裡特別有效地將電弧熄滅。通過將電弧傳導元件46布置在弧角32到電弧轉送元件44的轉送區內，有助於電弧特別好地導入滅弧室10的中央區內。
作為電弧轉送元件也可以使用所述滅弧板疊41的兩塊端板43中的每一塊，以及同時設有一電弧傳導元件。
按另一些沒有表示的實施例，也可以取代表示的設計為冠狀或尖角狀電弧傳導元件46，規定工作稜邊54由焊上的一個個元件，例如鋼線材等構成。但設置一面積較大的可構成多個工作稜邊54的附加零件，還同時導致形成附加的材料，該附加材料在低壓斷路器12斷路過程期間的一很早的時刻便向電弧施加冷卻作用，從而實現進一步改善滅弧特性。
權利要求
1.一種低壓斷路器，它包括一主電流觸頭裝置和一滅弧室，其中，在該主電流觸頭裝置與該滅弧室之間設有一電弧轉送元件，其特徵為所述電弧轉送元件(44)包括至少一個電弧傳導元件(46)，藉助後者可將電弧按規定導入所述滅弧室(10)中。
2.按照權利要求1所述的低壓斷路器，其特徵為所述至少一個電弧傳導元件(46)相對於所述電弧轉送元件(44)的一條假想的垂線(58)成一個角度地從一邊緣區出發朝向一中心區方向延伸。
3.按照上述任一項權利要求所述的低壓斷路器，其特徵為所述電弧傳導元件(46)具有至少一個基本上平行於所述電弧轉送元件(44)延伸的工作稜邊(54)。
4.按照上述任一項權利要求所述的低壓斷路器，其特徵為所述至少一個工作稜邊(54)由一臺階(60)的一個尖稜的過渡區(62)構成。
5.按照上述任一項權利要求所述的低壓斷路器，其特徵為所述電弧傳導元件(46)具有多個尤其相對於所述假想的垂線(58)成不同角度延伸的工作稜邊(54)。
6.按照上述任一項權利要求所述的低壓斷路器，其特徵為所述電弧傳導元件(46)與所述電弧轉送元件(44)力傳遞地連接。
7.按照權利要求6所述的低壓斷路器，其特徵為所述電弧傳導元件(46)設計為冠狀衝壓件。
8.按照權利要求6所述的低壓斷路器，其特徵為所述電弧傳導元件(46)由至少一段線材尤其是鋼線材構成。
9.按照上述任一項權利要求所述的低壓斷路器，其特徵為所述至少一個電弧傳導元件(46)設計為由所述電弧轉送元件(44)的平面壓印出的成型部分。
10.按照上述任一項權利要求所述的低壓斷路器，其特徵為一滅弧板疊(41)的至少一塊滅弧板(42)或端板(43)用作所述電弧轉送元件。
全文摘要
本發明涉及一種低壓斷路器，它包括一主電流觸頭裝置和一滅弧室，在該主電流觸頭裝置與該滅弧室之間設有一電弧轉送元件。本發明規定，該電弧轉送元件(44)包括至少一個電弧傳導元件(46)，藉助它可將電弧按規定導入所述滅弧室(10)中。
文檔編號H01H9/46GK1689125SQ03824602
公開日2005年10月26日 申請日期2003年8月28日 優先權日2002年10月25日
發明者塞蔡·圖爾克曼, 喬爾格-尤維·達爾, 德特萊夫·施米特, 岡特·塞德勒, 漢斯-喬基姆·庫爾特, 英戈·蒂德 申請人:西門子公司