热跳闸装置、开关装置、热磁断路器和保护电路的方法

文档序号:8513537阅读:720来源:国知局
热跳闸装置、开关装置、热磁断路器和保护电路的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热磁断路器的热跳闸装置,其中热跳闸装置至少具有双金属元件和瞬动装置。本发明还涉及用于中断电流流动且至少具有电流传导元件、跳闸装置、双金属元件和/或瞬动装置的开关装置。此外,一方面,本发明涉及具有如上所述的开关装置的热磁断路器,并且另一方面涉及借助于热磁断路器的热跳闸装置来保护电路以免受过载损坏的方法。
【背景技术】
[0002]本质上,已知的是,热磁断路器是被设计成保护电路以免受例如由于过载或短路造成的损坏的手动或自动操作的电开关。其基本功能是检测故障条件和中断电流流动。因此,热磁断路器例如具有至少一个磁跳闸装置以便防止电路或电气装置被短路损坏并且具有热跳闸装置以便防止电路或电气装置(如负载)被过载损坏。短路是旨在处于不同电压的电路的两个节点之间的异常连接。此外,尤其是参考模壳型断路器,短路是旨在彼此隔离或绝缘的两个单独的相之间的异常连接。这导致过量电流,称为仅由剩余网络的戴维南(Thevenin)等效电阻限定的过电流,并且可能导致电路损坏、过热、着火或爆炸。过载是不太极端的条件,但是长期过电流条件被看作是短路。
[0003]根据客户希望断路器在何处热跳闸,热磁断路器或断路器分别具有不同设定或调整。这些设定例如从0.8 In到I In,其中0.8 In意味着断路器上额定的名义电流的80%,并且I In意味着断路器上额定的名义电流的100%。因此,在100安培断路器中,80%将是80安培。
[0004]基于较小的热调整,较少的电流穿过如导体的传导元件并且导致在热跳闸装置的双金属元件上的较低温度。因此,热磁断路器或者热磁跳闸单元(TMTU)的热跳闸装置的温度曲线图在较低温度调整侧上呈现低温行为,这例如是80% In且因此如上所述是名义电流的80%。因为双金属元件的运动是由于温度所导致,所以这样的低温不足以实现热跳闸装置的双金属元件的偏转和力,而这是解锁断路器机构所必须的。本质上,双金属元件需要大约150°C的温度以便在热磁断路器中存在过载故障后实现足够的偏转并释放断路器机构。因此,当温度达到较低温度例如大约80°C时,双金属元件的偏转不足以实现接触断路器机构。因此,较小的电流导致双金属元件的较低温度并且因此导致较小偏转和/或力,在大电流期间导致双金属元件的较高温度并且因此导致较大偏转和/或力。
[0005]已知的是,跳闸装置(如分别由偏转的双金属元件解锁的断路器机构的跳闸滑块或闩锁机构)具有斜面特征,其根据可用温度允许双金属元件具有不同距离,此外存在使得更精确的校准螺钉。校准螺钉需要消费者或终端用户或操作者在校准过程期间的复杂费时的校准并且因此需要与应用领域有关的专门技能等等。

【发明内容】

[0006]因此,本发明的目的是克服上述缺点并且提供热磁断路器且具体是热磁断路器的热跳闸装置且更具体地是开关装置以及保护电路以免受过载损坏的方法,通过其允许以容易且有成本效益的方式实现比从80%至100%的实际设定更宽的调整额定电流范围。
[0007]本发明的目的是通过根据权利要求1的特征所述的热跳闸装置、根据权利要求6的特征所述的开关装置、根据权利要求8的特征所述的热磁断路器以及根据权利要求9的特征所述的借助于热磁断路器的热跳闸装置来保护电路以免受过载损坏的方法来实现的。本发明的进一步特征和细节是从属权利要求的主题和/或从说明书和附图中得出。关于热跳闸装置所讨论的特征和细节也能够被应用到开关装置、热磁断路器和/或保护电路以免损坏的方法,并且反之亦然。
[0008]用于保护电路以免受过载损坏的热磁断路器的跳闸装置至少具有双金属元件以便被设置成其第一端处于电流传导元件处以用于传导电流并且被设置成其第二端靠近适于中断电流流动的跳闸装置。此外,根据本发明的第一方面,热跳闸装置具有瞬动装置以便从双金属元件向跳闸装置传递力。
[0009]有利地,热跳闸装置是上述热磁断路器的一部分并且至少具有由被连结在一起的至少两种单独的金属构成的双金属元件。双金属元件由例如两层不同金属构成,其中分别具有三或四种单独的金属或层的双金属元件被称为三金属或四金属。因此,本发明的双金属元件也能够分别具有三种、四种或四种以上的单独金属或层。
[0010]流经传导元件的电流发出热,双金属元件或三金属元件或四金属元件等等被所述热加热,其中由于该热,触发了双金属元件的运动且特别是偏转。这意味着,基于双金属元件的特性,其分别将热或温度转换成产生一定量的力的机械位移。因此,热的量限制了将产生的力的量。增加总体电流路径的温度且具体的热跳闸装置的传导元件的区域内的温度例如导致设置在至少接近传导元件的接线片的过热超过特定要求规范且因此超过例如大约500C的温度。因此,增加温度以便优化双金属元件的运动以便中断电路的电流流动从而保护电路免于过载等会导致损坏负载或类似产品。在本发明的背景下,电路还包括如电气装置的至少一个负载。
[0011]双金属元件具有第一端(也被称为下端)和第二端(也被称为上端)。有利地,第一端至少部分地接触电流传导元件的一部分,例如电流导线,其中第二端接着延伸到分别设置成与断路器机构或闩锁机构相互作用以便中断电流流动的跳闸装置或跳闸滑块。电流传导元件是电流路径的一部分并且能够将电流从能量源传导到负载。由流经电流传导元件的电流相应发出的热或热辐射经由双金属元件的第一端从电流传导元件迀移到双金属元件,使得双金属元件至少被间接加热。所述热导致双金属元件偏转,其中双金属元件沿朝向跳闸装置的方向运动以便接触并解锁跳闸滑块。如果偏转不足,则由于如上文提到的所达到的低温,双金属元件的第二端不能够接触或解锁跳闸装置。
[0012]为了克服这些缺点,瞬动装置被设置在双金属元件和跳闸装置之间并且具体在双金属元件的第二端和跳闸装置的接触区域之间。可想到的是,双金属元件的第一端和/或第二端是从双金属元件的远端沿朝向其中间或中心的方向相应延伸出的双金属元件的区域。因此,第一端和第二端均能够具有例如双金属元件的总长度的一半长度或者更多或更少的长度。借助于瞬动装置,断路器机构在低温时且因此在双金属元件具有小偏转之后被解锁。
[0013]可想到的是瞬动装置具有弹簧元件,其端部固定在外壳元件处。外壳元件是例如与热磁断路器的外壳分离开的单个外壳或者是热磁断路器的外壳的一部分。外壳也能够是具有仅被设置成在其端部处保持弹簧元件的至少两个开口或保持元件的壳体。弹簧元件是例如弹性且可变形的元件,如压缩弹簧、卷簧或扭簧等等。
[0014]有利地,弹簧元件是以弯曲方式被预加载的板簧。板簧由平坦或锥形形状的金属件制成并且具有例如被固定在如外壳的保持元件处的两个端部。基于预加载,板簧具有弯曲的或挠曲的形状。可想到的是,板簧的端部具有保持区域,所述保持区域被形成为使得板簧以容易且安全的方式被设置在保持元件处或被固定于保持元件。
[0015]有利地,在瞬动装置的初始位
当前第1页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1