专利名称：用于电气安装开关装置的辐射交联热塑性塑料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电气安装开关装置，特别是线路保护开关，或 电动机保护开关，或根据权利要求1前序部分所述的类似装置。
背景技术：
以下将主要就线路保护开关做一详细陈述，但本发明同样也适 用于电动机保护开关，故障电流保护开关等类似产品。线路保护开关通常包括由壳状的壳体部件组成的壳体，电磁脱 扣器与热脱扣器，以及带有衔接点的开关锁，该衔接点既可手动或通过脱扣器进行脱扣。与开关锁相连接地设有一接触杆，在该接触杆上 设有活动触头，该活动触头与另一固定触头相互作用。当由于出现过 载电流或者短路电流，衔接点被热脱扣器和/或电磁脱扣器脱扣时， 接触杆摆动及接触点断开。 '在正常情况下，电磁脱扣器具有由电磁场控制的衔铁。在出现 短路电流的情况下，衔铁以一个与其相连的撞针直接碰撞接触杆，并 断开由活动触头与固定触头组成的接触点。而如果没有设置其他措 施，接触点会再次闭合，所以就需要使接触点保持断开。为了这一目 的，衔铁与一双臂杠杆相连接，该双臂杠杆的另一端与可移动地设置在线路保护开关壳体内的滑动件连接，从而在脱扣时，滑动件被移动， 及衔接点被断开。大多数情况下，热脱扣器由热双金属片构成，当出现所谓的过 载电流时，该双金属片会变热，然后弯曲，其中，热双金属自由端的 运动同样也会被传递到滑动件上，以使衔接点脱扣。可引起热脱扣的热双金属直接地紧靠在滑动件上。由于该热双 金属是逐渐加热的，因此滑动件也必须经受相应的温度，其中，高的 温度负载特别是在开关装置具有较高电流和相应特性的情况下出现。目前生产和销售的线路保护开关中，电弧在其产生后被驱赶到一灭弧板叠(Lichtbogenl5schblechpaket)内；电弧由接触点(即 固定触头与活动触头之间)至灭弧板叠之间所穿越的区域被称为预燃 室。预燃室两侧设有所谓的预燃室板，该预燃室板是由陶瓷组成。这 两片预燃室板用作相对于壳体内壁的绝缘件并应当防止内壁熔合或 分解。某些线路保护开关的预燃室板是由热塑性塑料制成。在采用热 塑性的预燃室板的情况下，在电弧产生及传播时，预燃室板会出现除 气，该除气促进电弧至灭弧室的传播，此现象被期望发生，因为在这 种情况下减小了预燃室的热负荷并增大了限制电流。但在在触头之间 产生的电弧并非通过电弧导轨进入到灭弧板叠内的情况下，热塑性的 预燃室板出现的除气现象可能附加地阻碍启动过程，这是不被期望 的。因此预燃室板大多由陶瓷制成。对于线路保护开关壳体，采用热固塑料，如FS131,5(尿素塑料)， FS803 (聚酯塑料)及FS183 (密胺树脂塑料/酚醛塑料)，或使用热 塑性塑料，如聚酰胺6 (PA6)，作为壳体材料。热塑性塑料的应用 领域根据线路保护开关内部的功能部件的作用原理以及摆放位置不 同而千差万别。然而热塑性塑料只在不超过确定的额定电流以及最大 跳闸容量时使用。与热固塑料相比，热塑性塑料具有经济成本上的优势，例如是 因为可以不需要某些功能或构件，这些构件例如是快速紧固装置及其 他构件。发明内容本发明的任务在于，实现一种开头所述类型的电气安装开关装置，使其在成本更为低廉的前提下得以改进。这一任务将依据本发明通过权利要求1中的特征来解决。 根据该权利要求，至少滑动件要由辐射交联热塑性塑料制成。 根据本发明的另一种实施方式，辐射交联热塑性塑料也可用于在侧面遮盖预燃室的预燃室板。根据本发明的第三种实施方式，辐射交联热塑性塑料也可用作壳体的制造材料。如上文提到，衔铁通过撞针与活动触头碰撞；甚至对于此类与 衔铁连接的撞针也可以采用辐射交联热塑性塑料。热塑性塑料聚合物的交联是一种众知的用于改善聚合物的热性 能的方法。在该方法中，热塑性材料在电子射线或者伽马射线作用下 交联，其中，可通过剂量来调整交联程度。在该材料中加入所谓的交联促进剂作为添加剂。其优点在于，辐射交联材料在热作用下很大程 度上保持形状不变，甚至是超过原材料的在先熔点时也是如此。当一 种热塑性塑料，例如聚酰胺，聚乙烯或者聚丙烯塑料经过辐射交联， 这一热塑性塑料材料会类似于热固塑料而将不再可熔。因此，作为特别的优点，实现了滑动件、预燃室板、撞针以及 壳体的制造可大幅节省成本，因为标准热塑性塑料与耐高温热塑性塑 料相比，成本大约便宜10倍。如果类似地用辐射交联热塑性塑料来制造预燃室板，那么同样 也可以显著节约生产成本。原有陶瓷材料的应用与其相应的高额材料 成本带来了高的成本。而且，对于陶瓷板的供给装置的高额投资也是 必需的，且由于系统高的易受干扰性，维护该装置的费用也很高。易 受干扰性主要归因于陶瓷的材料特性，因为陶瓷是一种易碎的材料。 产生的碎片会阻塞系统。此外，陶瓷都是在烧结工艺中制造出来的， 这使得尺寸的可重复性变得困难。而有时尺寸不精确的陶瓷板被供 给，从而导致陶瓷板卡在供给装置中。本发明的预燃室板将取代现今所使用的由氧化陶瓷制成的预燃 室板，本发明的预燃室板是以热塑性塑料为原料，加入特别的添加剂 (即交联促进剂)，通过辐射交联而制成。该材料由于其交联结构不 再是可熔的，制造经济性也得到明显的改善；这些构件的尺寸更加稳 定并由此可以更加可靠地供给，从而显著提高了机械化设备的生产 率。本发明的也是经过辐射交联的热塑性塑料撞针可取代现今使用 的非交联式热塑性塑料撞针。其优点在于，当电流强度很大时的温度 不会导致撞针熔化。这就提高了撞针质量并保证了装置的功能。为了确保同等功能必须耐高温热塑性塑料，这种材料在成本上来说明显昂 贵得多。同样对于壳体来说，进行交联处理在其实际使用过程中提高了 耐热变形能力，改善了强度及蠕变特性，并减少了热膨胀。此外还显 著提高了耐磨性以及抗应力裂纹性能。交联的另一优点在于改进了纤 维-基体粘结性能和塑料-塑料结合强度。相当重要的是，壳体部件也由于各异的制造材料而是变型部件， 该变型部件是以根据在个别零件制造中较小的生产批量而更加频繁 地准备装配设备为前提并潜伏有质量风险，因为可能存在弄错的危 险。在在总装机上的装配过程中，在装配其他部件和组件之前，首先 将壳体下部放入机器支座中。壳体盖子封闭单个电极以进行铆接。对 于这种制造过程， 一直力求所谓的后期差异(spaete Varianz)，因 为这不仅可降低生产成本，还可提高产品质量。在现有技术的总装过 程中，差异较之更早引入。因为热固塑料明显更脆所以易碎，那么在 壳体部件的供料以及在如铆接的后续工艺步骤时，就可能会出现问 题。而根据本发明，壳体也以特别有利的方式采用辐射交联热塑性 塑料制造，其中，如果预燃室板可以在壳体宽面的内表面中形成，那 么以特别有利的方式也可以省去独立的预燃室板。由于全部壳体部件先未经过辐射照射进而未经过交联处理地到 达在那装配成成品电极的装配点，以只在需要的情况下才进行辐射交 联处理，因此本发明是特别有利的。在这里，可以保证，只有那些对 壳体材料要求高温抗热能力的装置才需要迸行后处理。需要补充说明的是，需要进行辐射交联的热塑性塑料，其中加 入了作为交联促进剂的添加剂。附图中展示了本发明的一个实施例。通过附图更加详细地说明 了本发明及其优点和改进。
图1示出了电气线路保护开关的内视图，-图2示出了滑动件的侧视图3示出了可与脱扣器的衔铁连接的撞针。
具体实施例方式
线路保护开关10包括壳状的壳体11，在该壳体中放置有带衔 接点的开关锁12,固定触头13，活动触头14，电磁脱扣器15以及 形式为双金属片的热脱扣器16。电磁脱扣器15包含衔铁17，该衔铁 与双臂杠杆20的其中一个臂部18相连，双臂杠杆20在图中19处为 可转动地安置，该双臂杠杆的第二个臂部21与滑动件22相接，这一 滑动件将衔铁的运动以及由此引发的双臂杠杆20的运动传递到开关 锁12中的衔接点上。
此外在电磁脱扣器15中还放置有一个由热塑性塑料制成的撞针 28，该撞针与衔铁相连，且它的自由端在脱扣器朝向接触杆的一端上 从脱扣器伸出。
同样，双金属片可弯曲的自由端与滑动件22相连，这样就使双 金属片16的运动通过滑动件同样传递到开关锁或开关锁的衔接点 上。
在断开操作中，在其上设有活动触头14的接触杆23按顺时针 方向运动至断开位置，并到达一电弧导轨24附近，该电弧导轨24 在触头13， 14的断开过程中出现的电弧导入灭弧室25。灭弧室前方 的区域26即所称的预燃室，该预燃室的两侧都由预燃室板覆盖。上 述滑动件22，预燃室板27以及撞针28都采用一种辐射交联热塑性 塑料制造。
此外，壳体11也是由这种辐射交联热塑性塑料制造而成。 该制造可通过如下方式进行单个零件如滑动件和/或撞针和/ 或预燃室板和/或壳体，既可分别单独地或一起由辐射交联热塑性塑 料制成；当然也存在这样的可能性，即在辐射交联处理过程之前将线 路保护开关10全套装配好，随后再根据需要，将整套安装好的线路 保护开关进行辐射交联处理。
权利要求
1.电气安装开关装置，特别是线路保护开关，电动机保护开关和类似装置，该电气安装开关装置包括由壳状的壳体部件组成的壳体，电磁脱扣器与热脱扣器，带有衔接点的开关锁，将热脱扣器和电磁脱扣器的运动传递到开关锁上导致脱扣的滑动件，以及与电磁脱扣器的衔铁相连的撞针，该撞针在短路时会作用于接触点的活动触头导致断开，其中，壳状的壳体部件、滑动件、撞针由塑料制成，其特征在于，至少滑动件由辐射交联热塑性塑料制成，该热塑性材料在辐射前已加入了交联促进剂作为添加剂。
2. 电气安装开关装置，带至少一个在侧面遮盖接触点的预燃室 板，特别是根据权利要求l，其特征在于，预燃室板由辐射交联热塑 性塑料制成，该热塑性材料在辐射前已加入了交联促进剂作为添加 剂。
3. 根据上述权利要求之一所述的电气安装开关装置，其特征在 于，撞针由辐射交联热塑性塑料制成，该热塑性材料在辐射前己加入 了交联促进剂作为添加剂。
4. 根据上述权利要求中任一所述的电气安装开关装置，其特征 在于，壳状的壳体部件由辐射交联热塑性塑料制成，该热塑性材料在 辐射前已加入了交联促进剂作为添加剂。
5. 根据上述权利要求中任一所述的电气安装开关装置，其特征 在于，预燃室板一体地结合在壳体中或与壳体一体地连接。
6. 根据上述权利要求1-5中任一所述的电气安装开关装置的制 造方法，其特征在于，塑料部件由热塑性塑料制成，且电气安装开 关装置在组装完成后整体被辐射处理，从而使热塑性塑料变成辐射 交联热塑性塑料。
全文摘要
本发明涉及一种电气安装开关装置，特别是线路保护开关，电动机保护开关和类似装置，该开关装置包括由壳状的壳体部件构成的壳体，电磁脱扣器与热脱扣器，带有衔接点的开关锁，滑动件，及该与电磁脱口器的衔铁连接的撞针，上述滑动件可将热脱扣器和电磁脱扣器的运动传递到开关锁上导致脱扣，上述撞针在短路时会作用于接触点的活动触头导致断开，其中，壳状的壳体部件、滑动件、撞针由塑料制成。至少滑动件由辐射交联热塑性塑料制成，且其在辐射前已加入了交联促进剂作为添加剂。
文档编号H01H71/12GK101268534SQ200680034122
公开日2008年9月17日 申请日期2006年8月22日 优先权日2005年9月17日
发明者于尔根·霍夫曼, 帕特里克·克莱伊斯, 里夏德·黑克 申请人:Abb股份有限公司