专利名称：能量分配系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的具有设置在前以及设置在后的功率开关的能量分配系统。
背景技术：
公知在能量分配中采用功率开关并且让这些功率开关在短路情况下选择性断开， 也就是说设置在前的功率开关应当只有在没有设置在后的功率开关能够分离短路所涉及的支路时才触发。每个功率开关都具有可移动的开关触点，这些开关触点在运行中被电流流过。这些可移动的开关触点大多被施加了弹力并且通过该弹力保持被按压在所属的固定的开关触点上。所述电流如此通过开关触点被引导，使得电流动态地产生在短路情况下、 也就是在电流增加非常陡时分离所述开关触点的磁力，其中可移动的开关触点从固定的开关触点提升(abheben)。在此，在开关触点之间形成以阻力来对抗电流流动的电弧，这与对电流的限制相联系。公知的还有使在达到预定的张开角时锁定(verrasten)可移动的开关触点，以固定所述可移动的开关触点。此外，每个功率开关均具有触发器(过载和短路触发器)，该触发器在超过预定阈值时触发。功率开关的触发通过脱扣(Entklinken)打开所有开关触点的锁扣机构来进行。通过电弧来限制电流能够实现小结构的功率开关，并且将该装置设计到较小的短路水平。特定地，在限制电流的紧凑开关的情况下对于小于630A的电流来说通过所谓的能量选择性来实现选择的行为。在此，开关触点电流动态地在确定了尺寸的提升界限处提升，其中机械构造的选择触发器在预定阈值之上才进行反应并且触发功率开关。例如与电弧能量等效的开关箱压力用作阈值(触发阈)。在该阈值之下，在提升开关触点之后不触发， 并且开关触点由于弹力施加而又闭合，从而功率开关又处于接通状态并由此是选择性的。 用于开关触点的止动机械装置(Fangmechanismus)负责锁定可移动的开关触点，以便在开关功率非常高时保护功率开关。由此防止开关触点太快关闭，并且触点保持打开直到通过被触发的锁扣机构携带(Mitnahme)为止。所述止动机械装置的锁定点在此必须在构造上与选择触发器的阈值协调，从而保证明确的开关状态。所述选择触发器分别还在所述止动机械装置已经激活时进行反应。在能量选择的功率开关的情况下，选择触发器在动态打开或动态关闭之后才进行反应。因此功率开关的触发以及从而保护功能延迟地进行，以便触点系统能够直到阈值时打开和闭合，而不进行触发。具有大于630A的额定电流的时间选择的功率开关被如此确定尺寸，使得短路电流的多个半波可以流过，而不破坏功率开关。这使得可以分别等待设置在前的功率开关的反应并且仅在需要时选择性地断开。在大于630A的额定电流时，能量选择性、也就是由动态电流限制行为以及选择性断开构成的组合是未知的。这是因为触点系统的惯性以及功率开关中的相对高的能量转换，这大多在动态打开和闭合时造成开关触点的焊接。
发明内容
本发明的任务是建议一种能量选择的功率开关，该功率开关在较大的额定电流时也能使用并且具有长的寿命。该任务通过权利要求1的特征解决；从属权利要求是有利的扩展方案。该解决方案规定，设置可由选择触发器触发的执行器，当未超过标准时该执行器操作止动机械装置以释放可移动的开关触点。一种简单的解决方案规定，作为标准使用预定的阈值。如果所述执行器分别在预定的延迟时间之后释放所述止动机械装置，则得出改进。作为技术上的简化建议，对功率开关的触发通过所述执行器进行。如果功率开关具有由所述执行器脱扣以触发功率开关的锁扣机构，则得出另一优
点ο在一种简单的实施方式中，所述止动机械装置具有连锁装置(Verklinkung)。因此发明思想是，将动态打开的、可连锁的开关触点与又通过阈值触发的执行器组合。因此利用本发明消除以下缺点，即用于大于630A的额定电流的功率开关和动态打开的开关触点焊接，其方式是，防止所述开关触点立即又关闭。可移动的开关触点可以高度动态地打开和连锁(verklinken)，而选择触发器和执行器负责只有当开关触点已经热稳定时、也就是已经出现再固化时才准许闭合开关触点。因此，如果在选择情况下决定闭合，则开关触点不处于液态熔液，而是落到已经再次固化的触点几何形状上。于是两个开关触点的焊接不再可能，并且功率开关可以正常地继续运行。因此，本发明的功率开关可以设计为在大于630A的高额定电流时也限制电流，但尽管如此仍然能量选择地开关。由此可以设计用于较小的短路电流的支路，这与该支路中成本低廉的设备等等、线路的较小的直径以及对整个装置的更好的保护相联系。执行器的触发按照适当的方式在两个方向上进行。
下面借助附图更详细地描述本发明。其中
图1示出具有可移动的和固定的开关触点的闭合功率开关的示意图，以及图2示出根据图1的打开的功率开关。
具体实施例方式图1以示意图示出功率开关的子区域，该功率开关属于能量分配系统，该能量分配系统包括至少两个功率开关，所述功率开关中的一个从能量馈入来看设置在前以及至少一个功率开关设置在后(未示出)。图1中的功率开关包括触点系统，所述触点系统可以构成为单指的和还有多指的以及双旋转的和平移的。该触点系统具有至少一个固定的开关触点1以及可移动的开关触点2，该开关触点2可以围绕轴3偏转。开关触点2通过弹簧4施加力地紧贴在开关触点 1上。借助电流传感器5检测流经开关触点1、2的电流并且所检测的电流值被输送给选择触发器6，该选择触发器6计算所属的能量值并且与能量阈值(作为预定的标准)进行比较。 选择触发器6在触发情况下操作执行器7，该执行器7在此可以根据所画入的双箭头由选择触发器6向上和向下移动。在向下移动时，执行器7操作止动机械装置9的摇柄8。而在向上移动时操作摇柄 10，该摇柄10使锁扣机构11脱扣。摇柄8、10分别可围绕摆动轴8a、IOa摆动地放置。在短路情况下，流过电流触点1、2的电流引起电流动态地产生的磁力，通过该磁力电流触点1、2相互排斥。在此，可移动的电流触点2从固定的电流触点1提升，也就是说图1中的电流触点2向上摆动，如图2中所示。图2进一步示出，止动机械装置9在达到预定的张开角w时借助摇柄8固定(连锁) 开关触点2，并且由此防止返回摆动。因此，由两个开关触点1、2组成的触点系统在此设计为动态打开的，并且在打开开关触点2时连锁。由选择触发器6确定的能量值在超过能量阈值时通过借助执行器7的操作(在图2中向上移动)触发摇柄10，也就是锁扣机构的连锁被松开，并且开关触点1、2通过锁扣机构11的开关轴全相地被打开，也即该锁扣机构11断开功率开关。在打开开关触点1、2时在所述开关触点1、2之间形成的电弧导致电流限制。如果例如由于该设置在后的功率开关或者设置在后的功率开关中的一个断开而导致未超过能量阈值，则执行器7 (在图2中向下移动)触发摇柄8，也就是操作止动机械装置9，其中该止动机械装置再次释放可移动的开关触点2。这导致开关触点2由于弹簧4的弹力而关闭并且闭合功率开关。于是，功率开关在此接通并且是选择性的。因此，为了获得在较大的额定电流时也能使用并且具有长的寿命的能量选择的功率开关，建议电流动态地打开的开关触点2，该开关触点在打开时被连锁。由选择触发器6 触发的执行器7通过能量阈值在两个位置中被移动，并且由此能够实现开关触点1、2的闭合或打开。功率开关如此被确定尺寸，使得开关触点1、2(在多指系统情况下所有单个开关触点)在短路情况下自动态地(通过霍尔姆(Holm)力和洛伦兹(Lorenz)力)打开。止动机械装置9在打开位置连锁开关触点2 (其接触臂)。这在功率开关>630A时可靠地实现，因为在提升界限(在1000A开关情况下>15kA峰值)之上的磁力如此大，使得达到(触点系统的)完全的张开角《。由此在短路情况下实现非常快速的电流限制。选择触发器6 (机械或电子地)识别短路的“尺寸”并且决定它是否必须选择性地触发。这例如借助在功率开关中转换的能量、压力或导通电流来实现。如果超过所定义的触发阈(例如能量阈值)，则发生到执行器7 (例如磁性的)的触发信号。该执行器7脱扣例如用于锁扣机构11的传动装置并且通过该锁扣机构11的开关轴打开开关触点1、2，也就是说功率开关已经断开了短路。如果触发阈不被超过，也就是说存在选择情况，则信号被输送给执行器7，该执行器7又松开开关触点1、2的连锁装置。通过张紧的弹簧4，开关触点1、2重新闭合，也就是说功率开关不选择性地断开，并且所属的支路不与电流分离。
权利要求
1.能量分配系统，具有从能量馈入来看至少一个设置在前的功率开关和至少一个设置在后的功率开关，所述功率开关具有至少一个电流流过的可移动的开关触点(2)，该可移动的开关触点施加力地紧贴在所属的固定的开关触点(1)上，并且在短路式电流增加情况下由电流动态产生的磁力从该固定的开关触点提升，其中分别在两个开关触点(1，2)之间形成以限制电流的方式有效的电弧，具有止动机械装置(9)，该止动机械装置从达到预定的张开角(w)起使所述可移动的开关触点固定，以及具有选择触发器(6)，该选择触发器用于在超过预定标准时触发所属的功率开关，其特征在于，设置能由选择触发器(6)触发的执行器(7)，当未超过所述标准时该执行器操作所述止动机械装置(9 )以释放可移动的开关触点(2 )。
2.根据权利要求1所述的能量分配系统，其特征在于，所述标准是预定的阈值。
3.根据权利要求1或2所述的能量分配系统，其特征在于，所述执行器(7)分别在预定的延迟时间之后释放所述止动机械装置(9)。
4.根据权利要求1-3之一所述的能量分配系统，其特征在于，对功率开关的触发通过所述执行器(7)进行。
5.根据权利要求1-4之一所述的能量分配系统，其特征在于，所述功率开关具有由所述执行器(7)脱扣以触发功率开关的锁扣机构(11)。
6.根据权利要求1-5之一所述的能量分配系统，其特征在于，所述止动机械装置(9)具有连锁装置。
7.根据权利要求1-6之一所述的能量分配系统，其特征在于，所述选择触发器(6)构成为电子选择触发器或者构成为与电流有关的磁性枢轴衔铁。
全文摘要
本发明涉及一种能量分配系统，具有从能量馈入来看至少一个设置在前的功率开关和至少一个设置在后的功率开关，所述功率开关具有至少一个电流流过的可移动的开关触点(2)，该可移动的开关触点施加力地紧贴在所属的固定的开关触点(1)上，并且在短路式电流增加情况下由电流动态产生的磁力从该固定的开关触点提升，其中分别在两个开关触点(1，2)之间形成以限制电流的方式有效的电弧，具有止动机械装置(9)，该止动机械装置从达到预定的张开角(w)起使所述可移动的开关触点固定，以及具有选择触发器(6)，该选择触发器用于在超过预定标准时触发所属的功率开关。为了获得在较大的额定电流时也能使用而且具有长的寿命的能量选择的功率开关，建议设置能由选择触发器(6)触发的执行器(7)，当未超过所述标准时该执行器操作所述止动机械装置(9)以释放可移动的开关触点(2)。
文档编号H01H71/43GK102349128SQ201080011259
公开日2012年2月8日 申请日期2010年2月23日 优先权日2009年3月11日
发明者奥科费尔 S., 埃尔文 W. 申请人:西门子公司