专利名称：用于低压电路的电气开关装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气开关装置，具体涉及优选地在低压电路中使用的自动断路器或切断器。
背景技术：
已知，在低压电路(即，用高达1000 V AC/1500 V DC的电压使用)中使用的开关装置(典型地是通常被称为“开关装置”并且下文中被统称为“断路器”的断路器、自动断路器、切断器以及接触器)是这样的装置其被设计成允许正确操作电路的具体部分以及与它们可操作地相关联的负载。能够以各种配置(例如以所谓的“固定”、“插入”或者“可抽出”的执行方式)来实现断路器，并且断路器通常包括含一个或多个极(pole)的壳；每个极包括至少一个固定触头和一个对应的可移动触头，这些触头连接到相应端子以用于与相关联的电路的传入/传出连接。电极可用在需要保证电气和机械工程中的适当的性能的各种解决方案中。特定的驱动机构引起触头对的相对移动，使得触头对可以采取耦合位置(闭合的断路器)和分离位置(打开的断路器)。在特定的电弧室中使触头耦合/去耦合。惯例上，通过可操作地连接到可移动触头的主轴或者借助于可操作地支撑可移动触头的移动元件，使驱动机构对可移动触头产生作用。通常，移动元件可以被制作成单一件，或者借助于具有经由互连部件(诸如杆或者系杆)装配的多个模块的模块式结构。驱动机构通常由支撑运动链的支撑架构成，该运动链配备有可操作地连接到主轴或者到移动元件以允许它们移动的至少一个元件。驱动机构通常包括至少一个跳闸元件，每当插入有断路器的电路中出现例如短路或者过载的故障时，断路器的保护装置致动该跳闸元件；该保护装置例如可以是热、磁、 热-磁或者电子型。通常，驱动机构通过跳闸轴而与保护装置相互作用。最后，断路器可以配备有许多配件装置，配件装置例如包括用于发出断路器的状态(打开、闭合或者跳闸)的信号的辅助触头，用于打开、闭合或者重置的致动器，螺线管致动器、马达致动器、弹簧加载装置、欠压和过压断路开关(release)、温度传感器等。通常地， 无论设计布局如何，开关装置在干预中必须是快速且可靠的，必须保证足够的寿命，并且最后必须具有尽可能紧凑、易于装配且易于安装的结构，并且能以通用方式和有竞争力的成本实现。
发明内容本实用新型的目的是提供具有改进的功能和特性的这种类型的开关装置。该目的是通过根据在所附权利要求中指出的并且以下描述的内容的开关装置来实现的。以下参照作为自动断路器的本实用新型的实施例之一，将利用术语“断路器”来描述根据本实用新型的开关装置；具体地，将提到双断点、多极断路器，即针对每个极设置有两对触头。仅以示例的方式就清楚地理解该提到的内容，并且认为所描述和图示的内容可应用于具有任何极数(例如，单极、双极、三极和四极)的、单断点以及双断点的低压开关装置。本实用新型提供了一种用于低压电路的电气开关装置，其特征在于，该电气开关装置包括包括一个或多个极的主壳，所述极的每个包括含有至少一个第一固定触头和相应旋转可移动触头的绝缘壳，可移动触头具有中心体，至少一个第一臂从中心体向前倾斜， 在第一臂的端部处限定了第一有效面，其在第一分断室处能耦合到所述第一固定触头以及能与所述第一固定触头去耦合；位于主壳中的移动元件，针对每个极，在移动元件上限定容纳座，在所述容纳座内容纳可移动触头的中心体，其中所述至少一个第一臂在外部从容纳座向前倾斜；驱动机构，其在操作上连接到移动元件，以允许它关于旋转轴旋转；至少一个保护装置，其适合于在内插有电气开关装置的低压电路中的故障发生之后干预驱动机构的跳闸轴，其中，所述绝缘壳包括两个半壳，所述两个半壳以实现自支撑结构的方式沿相应耦合面彼此相互耦合，所述两个半壳之间的所述耦合限定内容积，所述内容积适合于至少容纳所述第一固定触头、所述第一臂以及所述第一分断室，所述耦合还限定关于所述可移动触头的旋转轴彼此相对的第一隔室和第二隔室，并且所述第一隔室和第二隔室适合于分别容纳用于与所述低压电路的极的传入和传出电气连接的第一电气端子和第二电气端子。每个极的绝缘壳具有彼此相互耦合的两个半壳以实现至少包含对应的固定触头和可移动触头以及至少一个分断室的自支撑结构，所以可改进已知类型的开关装置的功能和特性。具体而言，极能够保证开关装置的极结构的整体模块化。
通过描述根据本实用新型的开关装置的某些优选的但非排他性的实施例，特征和优点将变得更加明显，在附图中开关装置被图示为示例；在附图中-图1是根据本实用新型的断路器的实施例的透视图；-图2示出了耦合到旋转手柄的图1的断路器；-图3示出了可用在根据本实用新型的断路器中的、具有相关触头和电气端子的单断点极的分解图；-图4示出了可用在根据本实用新型的断路器中的、具有相关触头和电气端子的双断点极的分解图；-图5示出了在装配状态下的图4的极；-图6是图1中的断路器的三个极的透视图，三个极处于相互耦合的状态下并且与断路器的移动元件的驱动机构处于耦合的状态下；-图7是表示彼此装配的并且与驱动机构装配的多个极的视图；-图8示出了在与断路器盖耦合的状态下的极-驱动机构组件；-图9是三极断路器的移动元件的模块的分解图；-图10示出了与作用于移动元件本身上的驱动机构的连接杆装配到一起的四极断路器的移动元件；-图11示出了移动元件的支撑模块的内部，其中容纳了具有耦合到相应固定触头的两个臂的可移动触头；
6[0025]-图12是包括差动保护装置的根据本实用新型的断路器的正透视图；-图13表示电子保护装置的示意图；-图14是彼此装配的移动元件的支撑模块、强制操纵(positivemaneuvering)装置以及驱动机构的杆支架元件的透视图；-图15是耦合到马达致动器的四极断路器的透视图，其中，相关的连接装置位于断开的位置；-图16示出了耦合到相应适配器装置的三极断路器的插入执行；-图17示出了插入执行中的断路器与适配器装置的装配状态，适配器装置进而连接到配电条(distribution bar)的系统；-图18是耦合到配电条的系统的图17中的适配器装置的壁的透视图；-图19是耦合到图17中的断路器的壁的图17的适配器装置的壁的正视图；-图20是耦合到适配器装置的图17中的断路器的壁的透视图；-图21示出了配电开关板的内部，该配电开关板具有连接到条的系统的两个适配器装置和连接到这样的适配器装置之一的断路器；-图22和23分别是用于图21的配电开关板的框架后壁和前壁的透视图；-图M详细示出了图22和23的框架上的钩。
具体实施方式
参照提到的图，断路器1包括具有箱2和盖3的主壳(在图8的装配状态下可容易地看见)，以箱2和盖3限定容积的方式耦合箱2和盖3，在该容积内容纳断路器1的部件，这将在以下进行描述。具体地，在箱2的容积内限定了断路器1的分断区，而盖3的下部为意图包含至少一个保护装置的容纳容积(housing V0lume)4定界。盖3包括具有孔径7的前罩6，致动杆8从孔径7向前倾斜；前罩6可以由操作员拆卸掉，以便部分接近断路器1的内部部分。诸如旋转手柄9(图2、或者能量累积马达致动器(图15)的、适合于致动致动杆8的操作的断路器1的配件装置可以耦合到前罩6。一旦装配了箱2和盖3，参照图1，则断路器1呈现由盖3限定的前壁11和下壁 13、由箱2限定的后壁12、由盖3和箱2限定的上壁14和两个侧壁15。在下壁13和上壁14的外表面上定义了导槽(guide)48，其适合于在它们的内部收纳并维持在操作位置中的鳍片(图中未示出)。这样的鳍片由绝缘材料制成，并且改进断路器1的极的整体电气绝缘。此外，为了改进断路器1的整体绝缘，具有大致“L”型(图2)的第一盖元件16和第二盖元件17、或者端子盖16、17可以连接到主壳。断路器1包括一个或多个极，在图中用附图标记18来共同表示该一个或多个极， 每个极包括绝缘壳19。在单断点断路器1(图3)的情况下，壳19内部包含至少一个第一固定触头25和具有中心体观的相应旋转式可移动触头27，第一臂四从中心体观向前倾斜。在第一臂 29的端部处限定了第一有效面32，其可在第一分断室33处与第一固定触头25耦合/去耦
I=I ο壳19还包含第一电气端子36和第二电气端子37，它们以例如利用其中插入有极18本身的电路的相导体以允许到/从极18的传入/传出电气连接的方式分别被电气连接到第一固定触头25和可移动触头27。具体地，第二电气端子37经由诸如一对导电编线38 的柔性电导体连接到可移动触头27。在双断点断路器1的情况下，壳19(图4)包含电气连接到第二电气端子37的第二固定触头26 ；在这种情况下，关于可移动触头27的旋转轴31与第一臂四对称的第二臂 30从可移动触头27的中心体观向前倾斜。在第二臂30的端部处限定了第二有效面34， 其可在第二分断室35处与第二固定触头沈耦合/去耦合。在壳19中，第二分断室35关于第一室33位于下部位置，其中以断路器1的垂直安装为参考，如图1所示；分断室33、35 两者包括断弧板(图中未示出)。优选地，固定触头25 J6和可移动触头27由铜或者基于铜的材料制成，并且优选地通过激光装置在其上焊接具有至少一个基于银合金的层(例如Ag/Mo、Ag/WC等)的接触板。以此方式，可彼此耦合/去耦合的可移动触头27的有效面32、34以及固定触头25、26 的相应有效面被限定。每个壳19包括两个半壳40，这两个半壳40以实现自支撑结构的方式沿相应耦合面彼此相互耦合。半壳40以在使它们耦合的情况下限定内容积41的方式被成形，内容积 41适合于容纳第一固定触头25、具有相关第一臂四的可移动触头27以及第一分断室33， 并且在双断点断路器1的情况下，还容纳第二固定触头沈、可移动触头27的第二臂30以及第二分断室35。此外限定第一隔室42和第二隔室43，它们分别容纳第一电气端子36和第二电气端子37。利用互补几何结构制作半壳40的耦合面，并使其呈现突起边缘44(图3和4)和相应的容纳槽(图中未示出)，边缘44和容纳槽以保证壳19对在断路器1的触头25-27、 26-27的分离之后生成的电离气体密封的方式耦合。两个半壳40的耦合还限定用于电离气体的至少一个通气孔道。在图5中的极18的内部限定第一通气孔道45和第二通气孔道 46，它们使第一分断室33和第二分断室35分别与在断路器1的下壁13和上壁14上限定的孔径连通。因此，端子盖16和17 (如果提供的话)呈现在这样的孔径处设置有裂缝49 的网格。断路器1可以优选地包括如下装置其适合于改变通过排气孔道45和46抽空的气体的化学和物理特性，使得它们可更适合排放到大气中或者保证断路器1的某些部分本身与气体绝缘。通过使用金属材料或者高热容量材料，例如，可降低气体的抽空温度；替代地，使用具有气化特性的塑料材料或物质允许改变气体的组成。在壳19中还存在孔径51，其允许断路器1的移动元件52通过；在图3至图5中， 仅可看到移动元件52的一部分，移动元件52能够容纳并且致动极18的可移动触头27。移动元件52在可操作地连接到移动元件52的驱动机构56的致动之后旋转因此，孔径51的定界面以允许移动元件52关于壳19的相对移动以及孔径51对在分断室33、35中产生的电离气体实质性密封的方式被成形。在多极断路器1的情况下，断路器1的分断区本身是通过将先前描述的类型的若干极18彼此连接而实现的；这样的极18被定位为并排的，并且通过接近壳19而形成的结构构成断路器1的箱2，其与盖3装配以形成主壳。在图中示出的实施例中，多个空心钉M从半壳40之一的耦合面横向突出，而在另一半壳40的耦合面上限定多个相应通孔55。以此方式，钉M与孔55之间的相互耦合限定绝缘孔道，其横向穿过每个壳19的侧壁22，并且预先安置用于与其它极18装配的极18。 有利地，空心钉M和相应的孔55以不穿过壳19的内部隔室的方式被定位在耦合面上，所述内部隔室容纳极18的触头25、26、27和电气端子36、37。极18以彼此对准各孔径51和绝缘孔道两者的方式并排定位。具体地，组件系杆 57被插入在壳19的后壁23附近的绝缘孔道中，这保证了箱2的结构的机械稳定性，而用于与驱动机构连接的横向连接元件58被插入在前壁M附近的绝缘孔道中。在图7中，示出了组成断路器1的箱2的部件的装配的结果，而在图8中示出了利用从每个极18的壳19 的前壁M向前突出的至少一个钉59而执行的箱2与盖3的装配。在优选的实施例中，多极断路器1的移动元件52具有模块化结构，其包括沿移动元件52的旋转轴60定位的多个支撑模块61。每个支撑模块61插入壳19的相应孔径51 中，并且在支撑模块61上以在结构上支撑支撑模块61并且允许支撑模块61所需的移动的方式限定用于可移动触头27的容纳座62。图9示出了三极断路器1的模块化移动元件52的部件的分解图，而图10示出了用于四极断路器装配的移动元件52 ；如可以看到的，互连模块63被定位在两个支撑模块61 之间，两个支撑模块61沿着旋转轴60以连续方式定位。支撑模块61呈现具有沿旋转轴60的彼此相对的第一基座和第二基座的圆柱体， 在其上限定第一连接装置。另外，互连模块63呈现具有沿旋转轴60彼此相对的第一基座和第二基座的圆柱体，在其上限定第二连接装置，第二连接装置利用两个模块61的相应的第一连接装置而彼此耦合。优选地，第一连接装置包括三个耦合凹进部分64，并且第二耦合装置包括三个相应齿65。除建立模块61、63之间的整体耦合之外，第一和第二连接装置用作移动传送元件，从而在移动元件52的旋转过程中协助模块61、63的同时移动。此外，中心钉66以中心钉66插入支撑模块62的相应腔67中的方式从互连模块 63的两个基座的中心位置向前倾斜。驱动机构56可操作地连接到移动元件52 (图7)，从而致使移动元件52移动，并且驱动机构56包括一对弹簧68，弹簧68适合于累积和释放断路器1的触头的耦合和分离所需的机械能。具体地，在互连模块63的本体上限定位于两个齿65之间的狭缝69。收纳用于与驱动机构56连接的钉(图中未示出)的通孔穿过狭缝69和两个齿65。具体地，驱动机构56的连接杆70的端部穿入两个互连模块63的相应狭缝69 (图10)，并且经由连接钉附装到狭缝69。还可在互连模块63的本体上限定交互装置，其经由凸舌71可操作地与用于断路器1的状态(打开、闭合或者断开)的发信号装置进行交互。为了提高断路器1的分断能力，对每个极18中循环的电流施加预定路径，使得短路发生之后，在触头之间产生电动斥力。为此目的，两个电气端子36和37优选地以通过可移动触头27的电流的流动方向相对于通过面对可移动触头27本身的端子36和37的部分的电流的流动方向相反的方式被成形为U形。断路器1还设置有这样的装置，其适合于防止可移动触头27在电动斥力之后产生朝固定触头25、26回弹的现象以及随之发生的电弧的再产生。具体参照图11，在可移动触头27的容纳座62中限定了第一钉72，其以允许关于旋转轴31旋转的方式与可移动触头27的中心体观中的孔耦合以允许关于旋转轴31旋转的方式。在中心体观上还由关于旋转轴31相对的部分限定第一凸轮面73和第二凸轮面74。在支撑模块61内还放置有第二钉75和第四钉78，它们可关于支撑模块61本身移动、并且分别适合于与第一凸轮面73和第二凸轮面74可操作地相互作用；以及固定到支撑模块61的第三钉76和第五钉79。关于在图11中的支撑模块61的侧视图，第二钉75和第五钉79、以及第三钉76和第四钉78被定位在关于第一钉72彼此对称的部分上。第二钉75和第三钉76的端部经由约束可移动钉75和78的移动的一对连接杆 (在图11中以虚线示出并且用附图标记173表示的)分别连接到第五钉79和第四钉78的端部。被定位在彼此关于可移动触头27的第一臂四相对的部分上的两个第一弹簧80的端部锚固到两个钉75和76，而关于可移动触头27的第二臂30彼此相对的两个第二弹簧 81的端部锚固到两个钉78和79。因此，弹簧80和81可操作地连接到可移动触头27，并且具有如下功能当断路器1在闭合状态时，保证可移动触头27的有效面32与第一固定触头 25之间、以及可移动触头27的有效面34与第二固定触头36之间的足够的接触压力。在闭合的断路器1的情况下，第二钉75和第四钉78以生成易于使可移动触头27 的臂四、30耦合到固定触头25、26的机械力矩的方式在弹簧80和81的作用下分别紧靠在第一凸轮面73和第二凸轮面74的壁上。在生成电动斥力的时刻，可移动触头27在第二钉 75和第四钉78的约束下旋转，从而确定弹簧80和81伸长。在该状态下，第二钉75和第四钉78分别与第一凸轮面73和第二凸轮面74相互作用，从而保持与它们直接接触。超出可移动触头27的预定旋转角度之外，钉-凸轮的相互作用以协助臂四、30与固定触头25、 26分离的方式生成与旋转本身匹配的机械力矩。这样的相互作用还使得可移动触头27保持在所达到的完全分离的位置，从而防止它可能回弹。替选地，沿在支撑模块61上彼此平行地限定的狭槽以滑动方式插入第二钉75和第四钉78的端部。显然，在单断点断路器1的情况下，仅提供其上锚固有第一弹簧80的第二钉75和第三钉76的使用是足够的。在可移动触头27的中心体观上还限定了第一对接面82和第二对接面83，它们分别与第一凸轮面73和第二凸轮面74相邻，并且适合于与容纳座62中限定的第一共轭面 84和第二共轭面85可操作地相互作用。在可移动触头27由于电动斥力而旋转的过程中， 第一对接面82和第二对接面83分别紧靠在第一共轭面84和第二共轭面85上，其中将可移动触头27的动能的部分随后传递到移动元件52。以此方式，从对断路器1的主壳的可能碰撞中减去能量；在一个或多个保护装置对驱动机构56的跳间轴86干预之前，该能量被有利地用于触发移动元件52的旋转。在断路器1中，该保护装置包括与每个极18相关联的至少一个电子保护装置88 (以下表示为“装置88”)和磁保护装置87 (以下表示为“磁刀片 87”)。装置88被定位在盖3的容纳容积4内，并且包括跳闸线圈和检测极18内循环的电流的传感器。有利地，装置88的控制电子设备实现对短路状况的快速识别方法(大约几毫秒)；具体地，它从传感器接收极18内循环的瞬时电流的值，该值由模拟/数字转换器被适当地转换成数字格式。基于这些数字数据，控制电子设备执行对可得到的峰值电流值的估计如果这些估计值之一超过预定阈值水平，那么输出用于迫近短路的信号。优选地，控制电子设备还包括微分器，其能够计算瞬时电流关于时间的一阶导数，这还被用作用于估计峰值电流的有用信息。电保护装置88可以电气连接到位于断路器1的前罩6上的安培计量显示器89 (图 1)，例如，在致动杆8附近。安培计量显示器89用于显示由装置88测量的电学参数的值， 例如像在极18内循环的电流或者可以与电流相关联的电压或频率值之一；通常，作为默认设置，显示在极18内循环的电流当中的最大电流。像两个按压按钮90那样的用于控制安培计量显示器89的装置被定位为紧邻安培计量显示器89，操作员可以使用该装置来选择要显示的参数和显示配置，例如可设置亮度、对比度或者其它参数。断路器1的保护装置还可包括差动保护装置91，其以识别出差动故障状况的方式检测在极18中循环的电流的矢量和的幅度。差动保护装置91耦合到断路器1的主壳，并且包括具有用于设置参数的按压按钮、旋钮和凹入式开关(dip-switch)的用户界面装置 93 (图 12)。在差动保护装置91的优选实施例之一中，差动保护装置91能够测量并处理交流和直流电流两者。具体地(图13)，磁芯94围绕其内流动电流的一个或多个电导体95，该电流穿过极18，并且绕组96缠绕在芯94上且优选串联地电气连接到电阻器97。在这样的电阻器97的端部处连接适合于生成电压信号Vampl的放大装置98，电压信号Vampl与穿过电阻器97的电流Ik成比例、并且构成反馈控制电路块99的输入。这样的电路块99驱动在绕组96的端部处供给驱动电压的电压源100，结果生成激励电流。有利地，以当Ik电流达到预定值时使驱动电压并由此使激励电流值的符号反向的方式驱动电压源100，其中，以芯 94的磁化循环最优化的方式设置预定值。通过将激励电流与要测量的电流叠加而给定Ik电流；通过在导体95内循环的极 18的电流而在绕组96中感应该要测量的电流。诸如RC滤波器的低通滤波器101接收到来的电压信号Vampl,消除由激励电流而传入的它的高频分量，并且输出与通过导体95中循环的电流而感应的电流成比例的电压信号V。ut。在将具有不足分断能力的断路器1错误地安装在电路中的情况下，或者在断路器 1维护不足的情况下，高值短路的发生可以毁坏断路器1本身。为了防止这种可能性，在断路器1中设置保护装置，其能够迅速地干预、预先对装置88的跳间轴86进行干预。因此， 磁刀片87被定位为沿每个极18的电流的路径(图3、4以及7)，具体地，它被定位在第二电气端子37附近，并且与第二电气端子37分开预定间隔。当危急短路状况发生时，通过在第二电气端子37中的电流的流动而生成的增强的磁场使磁衔铁172朝磁刀片87返回(图 7)。在其移动过程中，磁衔铁172牵引跳间轴86，从而致使移动元件52旋转并使电路和断路器1处于安全状态。像致使磁刀片87干预的短路那样的高强度短路的出现可以致使触头25、26、27被焊接。为了适当地发出该危急情形的信号，为断路器1提供所谓的“强制操纵”，如果触头对 25-27,26-27之一没有自由分离(焊接的触头)，那么驱动机构56的致动杆8根据该强制操纵不能到达标记有“开启” / “关” / “0”的位置。由强制操纵装置来执行该任务，强制操纵装置包括与驱动机构56的叉103成为整体的阻断杆102 ；优选地，杆102由从叉103向前倾斜的臂构成。阻断杆102可操作地与杆支架元件105上限定的牵引钉104相互作用，并且经由叉103可操作地连接到移动元件52。在断路器1的正常开启操纵过程中，致动杆8的旋转致使弹簧68中累积预定势能，当超过致动杆8本身旋转的预定角度时，将该势能释放到移动元件52。杆支架元件105与致动杆 8 一起旋转，并且在释放势能的时刻，牵引钉104拦截阻断杆102。因此，关于弹簧68所需的势能，施加在致动杆8上的任何最终剩余的机械能经由阻断杆102被有利地传递到移动元件52。在开启操纵结束时，使牵引钉104位于关于阻断杆102自由的位置中。在焊接的触头的情况下，在开启操纵的初始阶段中，移动元件52开始旋转未渐进载荷的弹簧80和81，并且牵引钉104拦截阻断杆102 ；然而，触头的焊接阻止移动元件52 移动，因此移动元件52停留在失速的位置中。在该失速的情形下，由于牵引钉104仍被进而与移动元件52成为整体的阻断杆102限制的事实而阻止致动杆8的旋转的完成。断路器1可以设置有各种配件装置，每个配件装置实现断路器1本身的功能，诸如指示、致动或者控制。有利地，断路器1在其内部包括具有多个互连端口和第一通信总线的电子接口单元，以与一个或多个这样的配件装置、与电子保护装置88或者差动保护装置91、或者再者与用作用户界面装置(例如，安培计量显示器89)的断路器1本身的其它装置接合的方式实现电子接口单元。配件装置、保护装置88、91以及其它装置均通过第一通信总线被连接到电子接口单元的相应连接端口。根据优选的解决方案，第一通信总线仅由两根缆线构成， 因此形成所谓的成对布线(pair cabling)。保护装置88、91可以经由第二通信总线而被适当地连接到位于断路器1外的监控系统。每个连接端口被配置，使得其可以无区别地并可互换地连接到断路器1的任何装置。以此方式，可通过经第一通信总线从电子接口单元连接或者断开它们，修改装置的数量和类型，而不需要添加或者去除缆线和连接系统。替选地或者除对数据和/或信号的通信和管理功能之外，电子接口单元还可以管理如由装置88经第一通信总线对连接到电子接口单元的连接端口的各个装置提供的供电的分配。断路器1的配件装置还可以从插入有断路器1的电路的有关部分接收命令或信号、或者向插入有断路器1的电路的有关部分发送命令或信号，例如，从在同一电路中插入的其它断路器1的配件装置接收命令或者信号、和向在同一电路中插入的其它断路器1的配件装置发送命令或者信号。使用具有适合于收纳像插头、缆线或者耦合器插座那样的电气耦合装置的结构的连接装置112，来传输这样的命令和信号。基于插入在其自身结构中的电气耦合装置的类型，连接装置112被区分成三种类型插头模块、插座和适配器和/或扩展模块。在构成连接装置112的结构的外壁上限定具有断路器1的第一机械耦合装置和具有另一连接装置112的第二耦合装置。第一机械耦合装置可以包括一个或多个齿(图中未示出)，而第二耦合装置可以由公-母型的联结装置或者由成型的导槽或狭槽构成的滑动装置构成。通过它们的第二耦合装置之间的相互作用，各个连接装置112以实现更复杂的连接块的方式可以被并排地安置或者彼此重叠。在断路器1的至少一个侧壁15中限定的座119(图15)中容纳连接装置112，并且借助于座119的边缘与齿之间的相互作用而将连接装置112机械耦合到座119。例如，9/10 页
在图15中示出了耦合到马达致动器10的断路器1，马达致动器10经由缆线110连接到在断开的位置中的插头模块112。在座119中已经插入连接块，该连接块是通过使两个连接装置112重叠而形成的，并且电气连接到例如被定位在座119本身内部或者盖3内所限定的空间中的配件装置。当将连接块插入腔119时，经由滑动耦合装置使连接块的插头模块 112并排地安置，并且与连接到断路器1外部的插座模块112电气耦合。通常，断路器1经由配电开关板安装在电路中。在插入或者可抽出执行的安装解决方案中，使用适配器装置，其用作用于断路器1与导体(例如，在配电开关板中存在的配电条的系统(图17))之间的快速机械和电气连接的接口元件。在图16中示出了适配器装置(以下表示为“适配器120”)，利用与在适配器装置 120的侧壁上限定的相应座121对齐的座119，适配器装置以实现整个容纳座的方式被耦合到可拆卸执行的断路器1。在整个容纳座中插入电气连接到断路器1的配件装置的至少一个第一连接装置112、经由缆线113电气连接到断路器1外部的第二连接装置112、以及最后介入每个第一连接装置112与第二连接装置112之间的适配器模块112。因此，适配器模块112的使用，使得可以容易地从固定执行的一个断路器1转到插入或可抽出执行的一个断路器1。在图16至图19中示出的适配器装置120(以下表示为“适配器120”)的结构包括可耦合到断路器1的耦合壁12的第一壁122和可耦合到位于配电开关板125内的条IM 的系统的、与第一壁122相对的第二壁123。适配器120包括各自适合于电气连接条124的第一电气端子128，以及各自可连接到意图与电路的其它部分电气连接的电导体的第二电气端子129。适配器120还包括各自电气连接到第一电气端子1 之一的第一电气连接130，以及各自电气连接到第二电气端子1 之一的第二电气连接131。在第一电气端子128附近，一个或多个夹持件136从第二壁123向前倾斜，并且被配置成实现与条124的可拆卸机械连接和条124自身之一与相应第一电气端子1 之间的电气连接。具体地，夹持件136被定位在第二壁123的前面，并且以允许条124的至少一部分插入的方式与第二壁123间隔开。第一电气端子1 与相应夹持件136以不同距离和高度(关于壁123的边缘评估的)被定位在第二壁123上，并且经由分开隔件139而彼此隔
1 O由金属材料制成的相同夹持件136以允许适配器120到条124的电气连接和机械连接的方式部分地限定第一电气端子128。此外，每个第一电气端子1 包括导电板138(图 18)，导电板138以夹持件136锁定到条IM上的方式在夹持件136的前面从第二壁123向前倾斜。第一电气连接130和第二电气连接131被容纳在适配器120的结构上的内部限定的座中，并且沿对齐方向132被对齐(图19)。在示出的实施例中，电气连接130和131呈现“插入型”配置，其中内部中空圆柱体连接到由导电材料制成的集电器，集电器分别与相应第一电气端子1 和与相应第二电气端子129电气接触。优选地，适配器120包括扣紧螺钉，每个扣紧螺钉与夹持件136的螺纹部分啮合， 以便与条124的部分进行接触。由操作员经由在第一壁122上限定的腔148可接近扣紧螺钉的头部。
13[0093]第二电气端子1 从将第一壁122连接到第二壁123的壁之一向前倾斜，并且包括经由螺钉紧固元件连接到第三电气连接131之一的导电材料中的成形元件。第二电气端子129的第一端部连接到适配器120外部的相应电导体158(图21)，而与第一端部相对的第二端部连接到第二电气连接131的集电器。适配器120包括用于引导断路器1与适配器120之间的正确耦合的引导装置，以及互锁装置，当断路器1的极18的触头耦合时，该互锁装置用于阻止从适配器120拆卸断路器1。引导装置包括抽屉式的腔149，而互锁装置包括在其中限定有阻断端(图中未示出)的容纳腔150。其它的辅助腔151可以被限定在适配器120的结构中，以便放置与正常放置于断路器1内的配件装置类似的类型的配件装置。此外，中空圆柱体134、135在电气连接130和131处从壁122向前倾斜，从而保证连接130、131本身的电气绝缘，并且起像导槽那样的作用以有利于适配器120与断路器1的耦合。在图20中示出了在插入(或可抽出)执行中的断路器1的后壁12，其耦合到适配器120的第一壁122。断路器1包括第三电气连接152和第四电气连接153，第三电气连接 152和第四电气连接153被配置成分别机械插入并电气连接到第一电气连接130和第二电气连接131。在示出的示例中，电气连接152、153被配置为插头型连接，并且彼此对齐并分开了与适配器120的电气连接130、131之间的距离相等的距离。断路器1的后壁12包括适合于与适配器120的第一引导装置相互作用的第二引导装置，以允许两个装置1与120之间的耦合。具体地，第二引导装置包括引导板154，其从壁12横向出现并且构成固定到后壁12的“L型”元件155的第一侧。弓丨导板154以被插入在适配器120的相应抽屉式腔149中的方式被成形。在后壁12上还限定了在其端部具有钩157的互锁杆156。互锁杆156以它的位置表示作为断路器1的状态(闭合、打开或者跳闸)的可移动触头27的位置的方式可操作地连接到极18中的触头或者其它致动部分。在断路器1的闭合状态，钩157被钩在适配器 120的容纳腔150中限定的阻断端，从而阻止装置1与120分离。反之亦然，在断路器1的闭合或者跳闸状态，通过阻断端使钩157脱钩，使得可将断路器1与适配器120分离。最后，图21呈现了电开关板125，在其内部定位具有垂直配置的、其上安装两个适配器120的条124的系统，在适配器120之一上耦合断路器1。描述的技术方案允许甚至在具有水平配置的条124的系统(类似于在图17中的系统)上安装适配器120。电开关板125通常设置有检查门163，其备有适当的窗164以允许观看和接近容纳在开关板125或可存在于其它电气或电子装备中的断路器1的致动元件；框架或者面板 165沿窗164的边缘固定。根据在图22和23中示出的实施例，框架165的本体呈现矩形或者替选地正方形截面，并且在其上限定适合于收纳断路器1的至少一部分的孔径166。有利地，在框架165的本体上限定连接装置，其包括可在几何结构上耦合到窗164 的边缘之一的一个或多个钩167(图24)。最后，在框架165的一个壁的面(与在其上实现钩167的面相对)上限定凹穴171， 其适合于收纳用于识别容纳在孔径166中的装备(例如指示板)的装置。
权利要求1.一种用于低压电路的电气开关装置，其特征在于，包括包括一个或多个极(18)的主壳，所述极(18)的每个包括含有至少一个第一固定触头(25)和相应旋转可移动触头(XT)的绝缘壳(19)，所述可移动触头(XT)具有中心体(观)， 至少一个第一臂09)从所述中心体08)向前倾斜，在所述第一臂09)的端部处限定了第一有效面(32)，其在第一分断室(3 处能耦合到所述第一固定触头0 以及能与所述第一固定触头05)去耦合；位于所述主壳中的移动元件(52)，针对每个极(18)，在所述移动元件(5 上限定容纳座(62)，在所述容纳座(6 内容纳所述可移动触头(XT)的所述中心体( )，其中所述至少一个第一臂09)在外部从所述容纳座(62)向前倾斜；驱动机构(56)，其在操作上连接到所述移动元件(52)，以允许它关于旋转轴(60)旋转；至少一个保护装置，其适合于在内插有所述开关装置(1)的所述低压电路中的故障发生之后干预所述驱动机构(56)的跳闸轴(86)，其中，所述绝缘壳(19)包括两个半壳(40)，所述两个半壳00)以实现自支撑结构的方式沿相应耦合面彼此相互耦合，所述两个半壳GO)之间的所述耦合限定内容积(41)，所述内容积适合于至少容纳所述第一固定触头(25)、所述第一臂09)以及所述第一分断室 (33)，所述耦合还限定关于所述可移动触头(XT)的旋转轴(31)彼此相对的第一隔室G2) 和第二隔室(43)，并且所述第一隔室02)和第二隔室03)适合于分别容纳用于与所述低压电路的极(18)的传入和传出电气连接的第一电气端子(36)和第二电气端子(37)。
2.根据权利要求1所述的电气开关装置，其特征在于，针对每个极(18)，所述绝缘壳 (19)包含第二固定触头( )，所述可移动触头(XT)包括第二臂(30)，其以关于所述旋转轴 (31)而与所述第一臂09)大致对称的方式从所述中心体08)向前倾斜，并且在所述第二臂(30)的端部处限定第二有效面(34)，其在第二分断室(3 处能耦合到所述第二固定触头06)以及能与所述第二固定触头06)去耦合，所述内容积Gl)容纳所述第二固定触头(26)、所述第二臂(30)以及所述第二分断室(35)。
3.根据权利要求1或2所述的电气开关装置，其特征在于，所述移动元件(5 呈现模块化结构，该结构包括多个支撑模块(61)，其沿所述移动元件(5 的所述旋转轴(60)定位，所述支撑模块 (61)的每个被插入在相应绝缘壳(19)中，所述容纳座(6 被限定在所述支撑模块(61)的每个中；互连模块(63)，其介入两个支撑模块(61)之间，这两个支撑模块(61)沿所述移动元件 (52)的所述旋转轴(60)以连续方式定位。
4.根据权利要求3所述的电气开关装置，其特征在于，所述支撑模块(61)的每个包括至少两个第一弹簧(80)，其适合于保证所述第一有效面(3 与所述第一固定触头 (25)之间的足够的接触压力；至少第一钉(72)，其固定到所述支撑模块(61)并且与所述中心体08)上限定的孔耦合，在所述中心体08)上还限定第一凸轮面(73)；至少第二钉(7 和第三钉(76)，它们被定位在关于所述第一钉(7 彼此相对的部分中，所述第二钉(7 能关于所述支撑模块(61)移动，并且所述第三钉(76)被固定到所述支撑模块(61)；所述至少两个第一弹簧(80)锚固到所述第二钉(7 和所述第三钉(76)，并且被定位为关于所述第一臂09)彼此相对，所述第二钉(7 以在所述第一有效面(3 与所述第一固定触头0 的分离步骤的至少一部分的过程中生成与所述可移动触头(XT)的旋转方向匹配的机械力矩的方式在操作上与所述第一凸轮面(7 相互作用。
5.根据权利要求4所述的电气开关装置，其特征在于在所述中心体08)上限定第二凸轮面(74)，其被定位为关于所述可移动触头(XT)的所述旋转轴(31)与所述第一凸轮面(7 大致对称；关于所述支撑模块(61)可移动的第四钉(78)和固定到所述支撑模块(61)的第五钉 (79)，所述第四钉(78)被定位为关于所述第一钉(7 与所述第三钉(76)对称，并且所述第五钉(79)被定位为关于所述第一钉(7 与所述第二钉(7 对称；适合于保证所述第二有效面(34)与所述第二固定触头06)之间的足够的接触压力的至少两个第二弹簧(81)，其被分别锚固到所述第四钉(78)和第五钉(79)，并且被定位为关于所述第二臂(30)彼此相对；所述第四钉(78)以在所述第二有效面(34)与所述第二固定触头06)的分离步骤的至少一部分的过程中生成与所述可移动触头07)的旋转方向匹配的机械力矩的方式在操作上与所述第二凸轮面(74)相互作用。
6.根据权利要求5所述的电气开关装置，其特征在于，在所述中心体08)上限定有第一对接面(8 和第二对接面(83)，它们关于所述可移动触头(XT)的所述旋转轴(31)彼此相对，并且适合于在所述可移动触头(XT)的旋转之后分别紧靠在第一共轭面(84)和第二共轭面(85)上。
7.根据权利要求1所述的电气开关装置，其特征在于，所述驱动机构(56)包括致动杆(8)，其适合于当在所述致动杆上施加力时旋转；杆支架构件(105)，其适合于支撑所述致动杆(8)，并且包括在所述杆支架构件上限定的至少一个牵引钉(104)；叉(103)，其在操作上连接到所述移动元件(52)；与所述叉(103)成为整体的阻断杆(102)，其适合于以在所述第一固定触头05)被焊接到相应可移动触头(XT)的情形下阻断所述致动杆(8)的旋转的方式在操作上与所述牵引钉(104)相互作用。
8.根据权利要求1所述的电气开关装置，其特征在于，所述至少一个保护装置包括具有控制电子设备的电子保护装置(88)，所述控制电子设备具有至少一个模拟/数字转换器，其能够将在所述一个或多个极(18)中循环的瞬时电流转换成数字格式；至少一个微分器，其能够计算所述瞬时电流关于时间的一阶导数；所述控制电子设备适合于基于来自所述至少一个模拟/数字转换器和来自所述至少一个微分器的输出信号，估计与每个所述瞬时电流相关联的峰值电流的值，所述控制电子设备在所述峰值电流的值超过预定阈值水平的情形下输出短路检测信号。
9.根据权利要求8所述的电气开关装置，其特征在于，所述电气开关装置包括前罩(6)，在所述前罩(6)上定位有安培计量显示器(89)和控制装置(90)，所述安培计量显示器 (89)以显示从所述电子保护装置(88)测量的电学参数的值的方式被电气连接到所述电子保护装置(88)，并且所述控制装置(90)用于选择要显示的参数和显示模式。
10.根据权利要求1所述的电气开关装置，其特征在于，所述至少一个保护装置包括适合于测量和处理交流和直流电流两者的差动保护装置(91)，所述差动保护装置(91)包括磁芯(94)，其被定位在一个或多个电导体(％)周围，极(18)的电流在所述电导体 (95)的每个中循环；缠绕在所述磁芯(94)上的绕组(96)，由在所述极(18)内循环的电流感生的电流在所述绕组(96)内流动；连接到所述绕组(96)的电阻器(97)；电压源(100)，其以激励电流在所述电阻器(97)中流动的方式在所述绕组(96)的端部处施加驱动电压；反馈控制电路块(99)，其接收传入信号(Vampl),所述传入信号(Vampl)与在取决于所述感生的电流和所述激励电流的电流(Ik)在所述电阻器(97)中通过之后而在所述电阻器 (97)的端部处产生的电压成比例，所述反馈控制块(99)输出适合于以当所述电流(Ik)达到预定值时使所述驱动电压反向的方式驱动所述电压源(100)的信号。
11.根据权利要求1所述的电气开关装置，其特征在于，所述电气开关装置包括至少一个连接装置(112)，所述连接装置(112)具有适合于收纳与所述开关装置(1)和/或与其它连接装置(112)的电气耦合装置的结构。
12.根据权利要求1所述的电气开关装置，其特征在于，所述电气开关装置包括通信总线，所述通信总线用于将所述开关装置(1)的至少一个配件装置和/或所述至少一个保护装置互连到包括在所述开关装置(1)中的电气接口单元的相应连接端口，所述通信总线由两根缆线构成。
13.根据权利要求1所述的电气开关装置，其特征在于，所述电气开关装置包括用于连接到配电条(124)的系统的适配器装置(120)，所述适配器装置包括能耦合到所述主壳的耦合壁(1 的第一壁(122)、和能耦合到所述配电条(124)的系统、与所述第一壁(12 相对的第二壁(123)；第一电气端子(1 )，其具有从所述第二壁(123)向前倾斜并且适合于电气接触配电条(124)的至少一部分；第二电气端子(1 )，其从将所述第一壁(12 连接到所述第二壁(12 的所述适配器装置(120)的壁的至少一个向前倾斜；第一电气连接(130)，所述第一电气连接(130)的每个被电气连接到所述第一电气端子(128)之一，并且能耦合到所述开关装置(1)的第三电气连接(152)；第二电气连接(131)，所述第二电连接(131)的每个被电气连接到所述第二电气端子 (129)之一，并且能与所述开关装置(1)的相应第四电气连接(15 耦合；一个或多个夹持件(136)，其从所述第二壁(123)向前倾斜，以用于可拆卸地将所述适配器装置(120)连接到所述配电条(124)的系统。
专利摘要一种用于低压电路的开关装置，包括具有一个或多个极的主壳，每个极包括具有至少一个第一固定触头的绝缘壳，第一固定触头在第一分断室处可耦合到相应旋转可移动触头并可从相应旋转可移动触头去耦合；移动元件，针对每个极，在移动元件上限定用于容纳可移动触头的容纳座；驱动机构，其可操作地连接到移动元件，以允许其旋转；至少一个保护装置，其适合于内插有开关装置的低压电路中的故障发生之后干预驱动机构的跳闸轴。
文档编号H01H71/10GK202217628SQ20102068375
公开日2012年5月9日 申请日期2010年12月22日 优先权日2009年12月23日
发明者卢西奥·阿佐拉, 斯特凡诺·贝萨纳 申请人:Abb公司