具有永磁体灭弧的开关装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种开关装置，其具有至少一个触点和与触点相关联的电弧偏吹装置，其中电弧偏吹装置包括用于生成磁偏吹场的至少一个偏吹磁体，且其中偏吹场具有在触点断开时形成的开关电弧从触点吹熄的此类性质。根据本发明提供了，偏吹场包括第一磁场区域和布置在第一磁场区域附近的第二磁场区域，其中第一磁场区域的磁场线沿与第二磁场区域的磁场线的相反方向定向，且其中偏吹场还包括使第一磁场区域和第二磁场区域与彼此连接的过渡区域，其中均从第一磁场区域和第二磁场区域开始的过渡区域中的磁场线的定向朝触点对准，以使过渡区域内的开关电弧取决于电流的方向从触点开始引导到第一磁场区域或第二磁场区域中，且在两种情况中沿相同方向吹离触点。
【专利说明】
具有永磁体灭弧的开关装置
技术领域
[0001]本发明涉及根据独立权利要求1的前序部分的开关装置。
【背景技术】
[0002]普通开关装置包括至少一个触点和与触点相关联的电弧偏吹装置。电弧偏吹装置包括用于生成磁偏吹场的至少一个偏吹磁体。偏吹场具有在触点断开时产生的开关电弧从触点吹熄的此类性质。
[0003]例如，普通开关装置从EP2230678A2已知。这是抗电弧接触器，其电弧偏吹装置包括永磁体以及电操作的吹熄线圈两者。吹熄线圈用于磁偏吹场通常意味着开关装置相对重、大，并且制造昂贵。此外，对电弧的偏吹效果取决于电流强度，这引起关键的电流范围。在切换的瞬间触动吹熄线圈需要附加的费用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种该普通类型的开关装置，其确保电弧的可靠熄灭，而不管电流的方向，同时具有简单且廉价的构造。
[0005]该目的通过独立权利要求1的特征满足。根据其，给出了偏吹场包括第一磁场区域和布置在第一磁场区域附近的第二磁场区域时的根据本发明的用于普通开关装置的解决方案，其中第一磁场区域的磁场线沿与第二磁场区域的磁场线的相反方向定向，并且其中偏吹场还包括使第一磁场区域和第二磁场区域与彼此连接的过渡区域，其中均从第一磁场区域和第二磁场区域开始的过渡区域中的磁场线的定向朝触点对准，以使过渡区域内的开关电弧取决于电流的方向从触点开始引导到第一磁场区域或第二磁场区域中，并且在这里在两种情况中沿相同方向吹离触点。
[0006]根据本发明的解决方案提供的优点在于，开关电弧总是沿相同方向从开关装置的壳体被吹熄，而不管电流的方向，以使仅需要一个灭弧装置来熄灭开关电弧。磁偏吹场可在这里纯粹永磁地产生，以使可完全省去重且昂贵的吹熄线圈的使用。因此，根据本发明的开关装置非常紧凑。因此，开关电弧在偏吹场的过渡区域的中心中产生，并且因此取决于电流的方向引导到第一磁场区域或第二磁场区域中。磁场线优选在过渡区域中在180°的角内扇形展开。当第二磁场区域形成为第一磁场区域的镜像时，获得了特别简单的构造。
[0007]本发明的有利实施例为从属权利要求的主题。
[0008]在本发明的一个优选实施例中，第一磁场区域与第一通道相关联，并且第二磁场区域与第二通道相关联，其中第一通道和第二通道平行延伸并且相邻布置，并且其中第一通道横向于由第一磁场区域的磁场线穿透的其纵向延伸部，并且第二通道横向于由第二磁场区域的磁场线穿透的其纵向延伸部。
[0009]由于通道的提供，故开关电弧可安全且可靠地引导离触点。
[0010]在本发明的又一个优选实施例中，开关装置还包括灭弧装置，其布置成使得开关电弧通过电弧偏吹装置吹到灭弧装置中，而不管电流的方向。因此，电弧的可靠熄灭以成本有效的方式实现。
[0011]在本发明的又一个特别优选的实施例中，电弧偏吹装置包括第一侧向极板、第二侧向极板，以及插置的中心极板，其中第一磁场区域给出在第一侧向极板与中心极板之间，并且其中第二磁场区域给出在第二侧向极板与中心极板之间。在该实施例中，偏吹场可精确地且以简单方式产生。此外，该实施例实现了特别紧凑且结构上有利的解决方案。在第一磁场区域和第二磁场区域中，磁场线大致垂直于极板延伸。上述通道均在侧向极板与中心极板之间延伸。极板优选形成通道的侧壁。
[0012]在本发明的又一个特别优选的实施例中，第一侧向极板与至少一个第一偏吹磁体相关联，并且第二侧向极板与至少一个第二偏吹磁体相关联，其中第一偏吹磁体和第二偏吹磁体极性相反。第一偏吹磁体和第二偏吹磁体均优选布置在侧向极板与中心极板之间。此外，第一偏吹磁体优选与第一侧向极板直接接触，第二偏吹磁体优选与第二侧向极板直接接触。
[0013]在本发明的另一个也特别优选的实施例中，中心极板至少在面对触点的一个第一端部处比两个侧向极板短。由此实现了在过渡区域中的磁场线的特别有利的扇形展开。在这里特别有利的是具有在触点附近沿侧向延伸的两个侧向极板，以使触点位于第一侧向极板的第一端部与第二侧向极板的第一端部之间。以该方式，确保了开关电弧在其形成之后取决于电流的方向可靠地引导到第一磁场区域或第二磁场区域中。进一步优选地，中心极板在设置成与其第一端部相对的第二端部处也比两个侧向极板短。开关电弧由此在进入到灭弧装置中之前再次朝中心引导，即是说，在中心极板的对称平面中。灭弧装置由此可设计成特别紧凑的。
[0014]在本发明的另一个特别优选的实施例中，触点包括固定触头和可移动触头，其中第一电弧导板和第二电弧导板与固定触头相关联，其中第一电弧导板和第二电弧导板均在触点与灭弧装置之间延伸，并且传导地连接于固定触头，其中第三电弧导板和第四电弧导板与可移动触点相关联，其中第三电弧导板和第四电弧导板也均在触点与灭弧装置之间延伸，并且其中第三电弧导板和第四电弧导板均与可移动触点间隔开，并且其中第一电弧导板和第三电弧导板形成与第一磁场区域相关联的第一对电弧导板，并且第二电弧导板和第四电弧导板形成与第二磁场区域相关联的第二对电弧导板，并且其中第一对和第二对的电弧导板从触点开始均分叉，使得在开关电弧通过电弧偏吹装置偏吹到灭弧装置中时，开关电弧在第一电弧导板与第三电弧导板之间或第二电弧导板与第四电弧导板之间伸展。熄灭开关电弧在该实施例中通过其伸展来相当大地简化。第三电弧导板和第四电弧导板并未连接于可移动触头。因此，它们可以以简单方式附接于开关装置的静止构件。连接于可移动触头并且因此需要在闭合或断开触点时加速的质量因此非常小。可移动触点的驱动器因此可具有小大小。为了开关电弧能够从可移动触头到第三电弧导板或第四电弧导板火花放电，有利的是只要在第三电弧导板或第四电弧导板与可移动触头之间存在小间隙。然而，第一电弧导板和第二电弧导板优选固定地连接于固定触头，并且进一步优选与固定触头集成地形成。以该方式，仅必须制造和安装较少构件。开关装置的结构由此保持简单且廉价。
[0015]在本发明的又一个特别优选的实施例中，开关装置包括第一触点和第二触点，其中第一触点和第二触点的可移动触头布置在共同的触头桥接件上，并且其中第一触点处的第三电弧导板和第四电弧导板电连接于第二触点处的第三电弧导板和第四电弧导板。在该实施例中，以简单方式确保了开关电弧火花放电到电弧导板上，并且在到相关联的灭弧装置中的路线上在相应地影响的电弧导板之间引导并且由此伸展。
[0016]特别优选地提供，第一触点处的第三电弧导板由第一导电连接来导电地连接于第二触点处的第三电弧导板或第四电弧导板，其中第一触点处的第四电弧导板由第二导电连接来导电地连接于第二触点处的相应其它第三或第四电弧导板，其中第三导电连接存在于第一导电连接与第二导电连接之间，并且其中仅容许一个电流方向的二极管优选设在第三导电连接中。在该实施例中，根据本发明的开关装置不但适合于DC操作，而且适合于AC操作。即使AC电压施加于开关装置，开关电弧被可靠地熄灭。如果开关电弧在第一触点处产生，例如，在正半波期间，则其具有引导到第一磁场区域中的相应极性，其中电流在这里尤其经由第一触点处的开关电弧、二极管以及第二触点处的开关电弧流动。在完成正半波之后，任何电流可不再流动，因为二极管防止沿相反方向的电流流动。再固结发生，开关电弧崩溃。第三导电连接可形成在第一导电连接与第二导电连接之间的任何点处。例如，可能的是在第一触点处的第三与第四电弧导板之间提供第三导电连接。当第三电弧导板和第四电弧导板在第一触点和第二触点处彼此并联连接时，构造努力特别少。这意味着第一触点处的第三电弧导板导电地连接于第二触点处的相对设置的第三电弧导板，并且第一触点处的第四电弧导板导电地连接于第二触点处的相对设置的第四电弧导板。第三电弧导板和第四电弧导板可利用相应变化的磁偏吹场的极性连接在两个触点处，而且彼此交叉。
[0017]在本发明的又一个优选实施例中，开关装置包括第一触点和相邻设置的第二触点，其中第一触点处的中心极板和第二触点处的中心极板具有不同的磁极性。由此，两个触点处的偏吹场被优化。第一触点处的中心极板在这里优选对准成与第二触点的中心极板齐平。
[0018]在本发明的又一个特别优选的实施例中，一个或更多个偏吹磁体排他地为永磁体。本发明的该开关装置由此结构特别简单并且制造廉价。如果永磁体为稀土磁体，则紧凑设计可进一步优化。
[0019]根据本发明的又一个特别优选的实施例，开关装置包括第一触点和第二触点，其中第一触点与第一电弧偏吹装置相关联，并且第二触点与第二电弧偏吹装置相关联，其中第一触点包括第一固定触头和第一可移动触头，其中第二触点包括第二固定触点和第二可移动触点，其中第一可移动触点和第二可移动触点布置在共同触头桥接件的相对设置的端部处，其中第一固定触头与至少一个第一电弧导板相关联，并且第二固定触头与至少一个第二电弧导板相关联，其中第一电弧导板和第二电弧导板在相应的固定触头与灭弧装置之间延伸，并且导电地连接于相应的固定触头，其中还提供了第三电弧导板和第四电弧导板，其中第三电弧导板和第四电弧导板均以弓形方式从第一可移动触点延伸至第二可移动触点，以使第三电弧导板和第四电弧导板与触头桥接件一起均形成几乎闭合的环路，并且其中第一电弧偏吹装置和第二电弧偏吹装置的中心极板均布置在第三电弧导板与第四电弧导板之间。
[0020]该实施例结构特别简单，并且因此可廉价地生产。该实施例同时导致了在DC操作和在AC操作两者中的特别高的熄灭潜力。第一电弧偏吹装置和第二电弧偏吹装置基本上构造成与彼此成镜面对称。因此，在该实施例中，第一电弧偏吹装置的极板的磁极性匹配第二电弧偏吹装置的极板的磁极性。第三电弧导板和第四电弧导板的端部均与触头桥接件的端部略微间隔开，以使触头桥接件可关于第三电弧导板和第四电弧导板移动。当电弧从触点吹熄时，电弧的末尾分别从触头桥接件火花放电到第三电弧导板或第四电弧导板上。当触头桥接件布置在固定触头上方时，获得了特别有利的构造。第一电弧导板和第二电弧导板优选地设置在相应的中心极板下方，并且均在相关联的电弧偏吹装置的第一通道和平行第二通道两者之上延伸宽度。它们均优选使固定触头与相关联的端子触头连接。触头桥接件的转角优选为圆形的，以便延长使用寿命。
[0021 ]根据特别优选的实施例，第一电弧偏吹装置的第一偏吹磁体和第二电弧偏吹装置的第一偏吹磁体设置在由第三电弧导板和触头桥接件形成的环路内，其中第一电弧偏吹装置的第二偏吹磁体和第二电弧偏吹装置的第二偏吹磁体设置在由第四电弧导板和触头桥接件形成的环路内。偏吹磁体由此以简单方式防护而免受电弧。不需要由陶瓷等制成的用于偏吹磁体的保护覆盖物。
[0022]在又一个优选实施例中，第一电弧偏吹装置和第二电弧偏吹装置的中心极板以电绝缘方式包覆。包覆物可由适合的塑料或陶瓷制成。
[0023]根据该实施例的又一个优选发展，灭弧装置包括第一灭弧装置和第二灭弧装置，其中第一灭弧装置和第二灭弧装置布置在开关装置的壳体的相对设置的侧部上，使得第一电弧偏吹装置的第一通道和第二通道通向第一灭弧装置，其中第二电弧偏吹装置的第一通道和第二通道通向第二灭弧装置。特别优选地，第三灭弧装置进一步设置在连接两个相对设置的侧部的壳体的上侧上，使得第一电弧偏吹装置和第二电弧偏吹装置的第一通道和第二通道还通向第三灭弧装置。结果，如果需要，可进一步提高熄灭潜力。位于灭弧装置之间的壳体的部分可按需要由适合的铜板保护而免受电弧。还有利的是，如果灭弧装置可可能连同两个电弧偏吹装置出于维护目的从开关装置的壳体完全除去，以允许以简单方式无阻接近固定触头和触头桥接件。开关装置的驱动器有利地位于两个固定触头下方。
[0024]根据有利实施例，灭弧装置均包括堆叠的多个熄灭元件。熄灭元件可由陶瓷制成。熄灭元件在分别面对触点或第三电弧导板和第四电弧导板的该端部处均包括至少两个楔形侧面，其中各个熄灭元件的楔形侧面与各个随后的熄灭元件的楔形侧面互补，以形成均与两个通道中的一个相关联的两个V形凹槽。取决于电流的方向，电弧吹过相应电弧偏吹装置的第一通道或第二通道到两个V形凹槽中的一个中。灭弧装置均包括朝外侧的多个开口，以使由开关电弧产生的等离子可从开关装置的壳体逸出。开口优选由熄灭元件中的相应凹槽形成。
[0025]如果触头桥接件根据又一个优选实施例布置在由电绝缘材料制成的触头载体上，则开关能力可进一步提高，其中触头载体在第一触点与第二触点之间延伸，穿过开关装置的壳体的净宽。触头载体非常优选地在两侧上插入到外壳的对应凹槽中，使得形成用于由电弧产生的等离子的迷宫密封件形式的隔层。波纹管还可设置在触头载体下方以防止接地故障，其否则将在切换相应高的负载时由于在到开关装置的驱动器的轭板上的闪光电弧的情况下由电弧产生的等离子而发生。
[0026]开关装置非常优选为接触器。
[0027]本发明还提供了一种用于开关装置的电弧偏吹装置。
【附图说明】
[0028]本发明的实施例在下面参照附图更详细阐释，在该附图中:
图1:示出了根据本发明的开关装置的倾斜视图，其中壳体根据第一实施例开启，
图2:示出了图1的根据本发明的开关装置的截面平面视图，
图3:不出了在断开触点之后不久的图1的视图中的图1和2的开关装置，
图4:示出了图3的表示，其中电流的方向相反，
图5:示出了根据第二实施例的本发明的开关装置的倾斜视图，
图6:示出了沿图5中指示的截面线VI穿过从图5的根据本发明的开关的截面视图(截面侧视图)，
图7:示出了沿图5中指示的截面线VII穿过从图5的根据本发明的开关的截面视图(纵截面视图)，
图8:示出了沿图5中指示的截面线VIII穿过从图5的根据本发明的开关的截面视图(截面平面视图)，
图9:示出了从图5到8的根据本发明的开关的灭弧装置的熄灭元件，
图10:示出了从图5到8的根据本发明的开关的灭弧装置的又一个熄灭元件，
图11:示出了处于堆叠状态的从图9和10的两个熄灭元件。
【具体实施方式】
[0029]其应用于以下实施例:相似的构件标有相似的附图标记。如果附图包含并未在附图描述中更详细阐释的附图标记，则参照先前或随后的附图描述。
[0030]图1示出了根据本发明的开关装置I的倾斜视图。开关装置为单极接触器。为了清楚起见，开关装置的壳体以及在图2中部分示出的各种其它构件并未示出。图2示出了截面平面视图。截面延伸穿过图1中所示的构件2.1和2.2的轴线。
[0031]接触器I包括两个固定触头7.1和7.2，它们均电连接于相关联的端子触头8.1，
8.2。两个固定触头7.1和7.2可经由触头桥接件10电连接于彼此。触头桥接件10由电磁驱动器19的电枢促动，并且包括两个可移动触头9.1，9.2。在闭合触头时，第一可移动触头9，I邻接抵靠第一固定触头7.1。第二可移动触头9.2接触第二固定触头7.2。如以上提到的，未示出接触器I的壳体。在描述中，仅示出了开关装置的底盘20，电磁驱动器附接于其。
[0032]当触头断开时，开关电弧分别产生在第一固定触头7.1与第一可移动触头9.1之间，以及在第二固定触头7.2与第二可移动触头9.2之间。
[0033]为了防止开关装置由于开关电弧的形成而损坏，后者必须引导离接触区域并且熄灭。第一固定触头7.1和第一可移动触头9.1的组合在下文中称为第一触点。第二触头7.2和第二可移动触头9.2的组合称为第二触点。开关装置包括用于两个触点中的各个的电弧偏吹装置，用于将开关电弧吹离触点。两个电弧偏吹装置中的各个分别与灭弧装置5.1和5.2相关联。灭弧装置在图2中示意性示出，并且可以以公知方式包括多个熄灭板或陶瓷熄灭元件。
[0034]电弧偏吹装置的结构首先阐释为用于由第一固定触头7.1和第一可移动触头9.1构成的第一触点。由电弧偏吹装置产生的偏吹场在根据本发明的开关装置中仅以永磁方式生成。不需要电操作的吹熄线圈。因此，仅使用了两个永磁体2.1和2.2。两个永磁体2.1和
2.2分别设置在第一触点与同第一触点相关联的灭弧装置5.1之间。第一永磁体2.1在这里与第一侧向极板6.1直接接触，第一侧向极板6.1布置在未不出的开关壳体的外侧上。第二永磁体2.2同样与第二侧向极板6.2直接接触，第二侧向极板6.2布置在壳体的相对设置的侧部上，并且为了更清楚起见在图1中未示出。中心极板6.3位于两个侧向极板6.1和6.2之间，并且平行于两个侧向极板6.1，6.2延伸，并且也未在图1中示出。磁性护铁分别设置在两个永磁体与中心极板6.3之间。两个护铁以及永磁体为圆柱形形状。从图2明显的是，两个构件均由保护覆盖物21包封。
[0035]两个永磁体2.1和2.2极性相反。南极分别位于第一极板6.1和第二极板6.2的外侧上。共同的北极位于中心极板6.3上。相反极性具有的效果在于，建立在第二侧向极板6.2(右侧处)与中心极板6.3之间的磁场准确地定向成与建立在第一极板6.1 (左侧处)与中心极板6.3之间的磁场相反。该事实也从图2中绘出的磁场线23清楚。
[0036]极板限定它们之间的两个通道，它们两者从第一触点开始通向灭弧装置5.1。第一通道4.1在这里存在于第一侧向极板6.1与中心极板6.3之间。第二通道4.2存在于第二侧向极板6.2与中心极板6.3之间。两个通道均横向于由两个极性相反的磁场中的一个穿透的它们的纵向延伸部。如从图2清楚的，两个侧向极板6.1，6.2在触点附近侧向延伸，其中中心极板6.3略微较短，并且在触点之前终止。这引起了触点处的磁偏吹场的过渡区域。大致分别在固定触头7.1或可移动触头9.1的中心处，磁场线垂直于通道4.1和4.2中的两个磁场的磁场线延伸。磁场线在过渡区域中在180°的角内准扇形展开。由此，通道4.1中的磁场的方向在过渡区域中相反，直到其最终对应于通道4.2中的磁场的方向。
[0037]如果第一端子触头8.1现在连接于电压源的正极，则开关电弧3.1在触头断开时在第一触点处产生，并且由图2中的磁偏吹场首先偏转向右，并且接着进入到第二侧向极板
6.2与中心极板6.3之间的通道4.2中。开关电弧3.1的移动方向对于该情况由箭头24示出。如果第一端子触头8.1连接于电压源的负极，则开关电弧首先沿相反方向偏转向左。其接着沿由箭头25所示的路径进入到第一侧向极板6.1与中心极板6.3之间的左通道4.1中。在两种情况中，开关电弧随后由磁偏吹场驱动到灭弧装置5.1中。中心极板6.3还在面对灭弧装置5.1的相对端部处略短于两个侧向极板6.1，6.2。由此，灭弧装置5.1之前不远的磁偏吹场还包括过渡区域，其将开关弧引导至灭弧装置5.1的中心。这允许了灭弧装置5.1保持紧凑。
[0038]在由第二固定触头7.2和第二可移动触头9.2形成的第二触点处，也提供了电弧偏吹装置，其具有与第一触点处的电弧偏吹装置相同的结构。唯一显著差别在于两个永磁铁2.1,2.2相反定向。在第二触点处，中心极板6.3因此标记南极。两个侧向极板6.1和6.2均形成磁场的北极。当第一端子触头8.1连接于电压源的正极，并且第二端子触头8.2连接于电压源的负极时，在第二触点处产生的开关电弧3.2因此首先偏转向左，并且接着进入到左侧向极板6.1与中心极板6.3之间的通道中。在电压反向的情况下，开关电弧3.2在第二触点处偏转向右，并且因此进入到右侧向极板6.2与中心极板6.3之间的通道中。
[0039]从图1中明显的是，若干所谓的电弧导板提供成首先引导开关电弧，并且其次在其路线上使其伸展到灭弧装置中。电弧导板的布置应当在下面首先针对第一触点阐释。第一固定触头7.1具有第一电弧导板11.1和第二电弧导板12.1。两个电弧导板也与相对地设置的第一可移动触头9.1相关联，S卩，第三电弧导板13.1和第四电弧导板14.1。第三电弧导板13.1和第四电弧导板14.1并未分别连接于可移动触头9.1或触头桥接件10，而是牢固地安装到开关装置中。因此，图2中指示的间隙22分别存在于第三电弧导板13.1与触头桥接件10之间和第四电弧导板14.1与触头桥接件10之间。第一电弧导板11.1连同第三电弧导板13.1形成一对电弧导板，其与第一侧向极板6.1与中心极板6.3之间的第一通道4.1相关联。第二电弧导板12.1连同第四电弧导板14.1同样地形成一对电弧导板，其与第二侧向极板6.2与中心极板6.3之间的第二通道4.2相关联。一对电弧导板的两个电弧导板从触点开始分叉延伸，以便使开关电弧在路线上伸展到灭弧装置中。
[0040]对应电弧导板还设在第二触点处，其中第一触点处的第三电弧导板13.1和第四电弧导板14.1均电连接于第二触点处的相应的第三电弧导板13.2和第四电弧导板14.2。这意味着第一触点处的第三电弧导板13.1经由电连接15来电连接于第二触点处的第三电弧导板13.2。同样地，第一触点处的第四电弧导板14.1经由电连接16来电连接于第二触点处的第四电弧导板14.2。还存在第一触点处的第三电弧导板13.1与第四电弧导板14.1之间的电连接17，其中提供了仅容许一个电流方向的二极管18。应当注意的是，二极管仅在接触器用于AC应用的情况下是必要的。第二固定触头7.2连接于两个电弧导板11.2和12.2。电弧导板
11.2在这里在第二触点处形成第一电弧导板。电弧导板12.2形成第二电弧导板。
[0041]在下文中，更详细阐释了电弧导板和相应的电连接线的操作模式。当第一端子触头8.1连接于电压源的正极并且第二端子触头8.2连接于电压源的负极时，在第一触点处产生的开关电弧3.1进入到第二侧向极板6.2与中心极板6.3之间的第二通道4.2中。在开关电弧3.1产生时，后者存在于第一固定触头7.1与布置在触头桥接件10上的第一可移动触头9.1之间。为了能够进入通道4.2，开关电弧必须从触头桥接件10火花放电至第四电弧导板
14.1。电流在这里从第一固定触头7.1经由第二电弧导板12.1、第一开关电弧3.1、第四电弧导板14.1、电连接线17、第三电弧导板13.1、电连接线15、第二触点处的第三电弧导板13.2、第二开关电弧3.2以及第二触点处的第一电弧导板11.2流至第二固定触头7.2。该情况在图3中示出。
[0042]在施加反向电压的情况下，图4中所示的情况出现。电流在这里从第二固定触头7.2经由第二触点处的第二电弧导板12.2、第二开关电弧3.2、第四电弧导板14.2、电连接线
16、第三电弧导板14.1、电连接线17、第三电弧导板13.1、第一开关电弧3.1、第一触点处的第一电弧导板11.1流至第一固定触点7.1。在两种情况中，第一开关电弧3.1和第二开关电弧3.2由电弧导板相应地伸展，并且最终在相关联的灭弧装置中熄灭。
[0043]通过使用第一触点处的第三电弧导板13.1与第四电弧导板14.1之间的电连接线17中的二极管18，根据本发明的开关装置还适合于AC操作。如果开关电弧3.1和3.2在正半波期间形成，则首先给出图3中所示的状态。在50Hz的主频率下，正半波的持续时间为10毫秒。因此，存在足够时间用于开关电弧从触头桥接件火花放电到相应的电弧导板上。过渡至负半波仅通过使用二极管18来防止。电流的方向可不再相反。再固结发生，由此开关电弧可在负半波中并未再点火。上述情况也适用于其中开关电弧在负半波期间产生的情况。在该情况中，图4中所示的情形首先出现。这里，再固结又再次发生，并且防止了电弧的再点火。
[0044]图5至8示出了根据本发明的开关装置I的第二实施例。设置基本上对应于图1到4的开关装置的设置。相同构件由相同附图标记指出。与图1到4中的第一实施例的差异将基本上在下面描述。
[0045]如图6中所示，相比于设置在两个固定触头7.1和7.2上方的第一实施例，触头桥接件10具有两个可移动触头9.1和9.2。电磁驱动器19如第一实施例中那样位于两个触点下方。这具有的优点在于，壳体的上部分可出于维护目的完全除去，由此使得可能自由接近触头。上壳体部分经由图5中所示的闩锁件26锁定。
[0046]根据第二实施例的开关装置也包括两个触点。第一触点7.1/9.1与第一电弧偏吹装置相关联，第二触点7.2/9.2与第二电弧偏吹装置相关联。第一电弧偏吹装置在图8中示为在图像的下半部中，第二电弧偏吹装置在图8中位于图像的上半部中。第一电弧偏吹装置和第二电弧偏吹装置基本上构造成与彼此成镜面对称。因此，在该实施例中，第一电弧偏吹装置的极板6.1,6.2和6.3的磁极性匹配第二电弧偏吹装置的极板6.1,6.2和6.3的磁极性。
[0047]开关装置I的灭弧装置包括在壳体的相对侧上的第一灭弧装置5.1和第二灭弧装置5.2。第一灭弧装置5.1与第一触点7.1/9.1相关联。与第一触点相关联的第一电弧偏吹装置的第一通道4.1和第二通道4.2均通向第一灭弧装置5.1。第二灭弧装置5.2与第二触点7.2/9.2相关联。与第二触点相关联的第二电弧偏吹装置的第一通道4.1和第二通道4.2均通向第二灭弧装置5.2。第三灭弧装置5.3进一步设置在壳体的上侧上，其中第一电弧偏吹装置和第二电弧偏吹装置的第一通道和第二通道也通向第三灭弧装置5.3。如果需要，熄灭潜力由第三灭弧装置提高。位于灭弧装置之间的壳体的部分可由适合的铜板32保护而免受电弧。所有三个灭弧装置5.1，5.2和5.3均包括交替地堆叠的若干熄灭元件29和30。熄灭元件由陶瓷制成。在面对触点的该端部处，它们均包括至少两个楔形侧面，其中图9中所示的第一熄灭元件29的楔形侧面与随后的第二熄灭元件30的楔形侧面互补，以形成两个V形凹槽31，其均与两个通道4.1和4.2中的一个相关联。第二熄灭元件30在图10中示出，所得的V形凹槽在图11中示出。取决于电流的方向，电弧吹过相应电弧偏吹装置的第一通道4.1或第二通道4.2到两个V形凹槽中的一个中。
[0048]第一固定触头7.1与第一电弧导板11相关联，并且第二固定触头7.2与第二电弧导板12相关联。第一电弧导板11和第二电弧导板12在相应的固定触头7.1或7.2与相应相关联的灭弧装置5.1或5.2之间延伸。它们均使相应固定触头7.1或7.2与相应相关联的端子触头8.1或8.2连接。第一电弧导板11和第二电弧导板12设置在相应的中心极板6.3下方，并且它们均在相关联的电弧偏吹装置的第一通道4.1以及平行的第二通道4.2之上延伸宽度。此夕卜，提供了第三电弧导板13和第四电弧导板14。第三电弧导板13和第四电弧导板14均以弓形方式从第一可移动触头9.1延伸至第二可移动触头9.2，以使第三电弧导板13和第四电弧导板14与触头桥接件10—起均形成几乎闭合的环路。如图6中所示，第一电弧偏吹装置和第二电弧偏吹装置的中心极板6.3分别设置在第三电弧导板13与第四电弧导板14之间。第三电弧导板13在图6的表示中位于两个中心极板6.3后方，并且因此在该图中以虚线示出。
[0049]第三电弧导板13和第四电弧导板14的端部均与触头桥接件10的端部略微间隔开，以使触头桥接件10可关于第三电弧导板和第四电弧导板移动。当电弧从触点吹熄时，开关电弧的末尾从触头桥接件分别火花放电到第三电弧导板或第四电弧导板上。触头桥接件的转角优选为圆形的，以便延长使用寿命。
[0050]第一电弧偏吹装置的第一偏吹磁体2.1和第二电弧偏吹装置的第一偏吹磁体2.1设置在由第三电弧导板13和触头桥接件10形成的环路内，其中第一电弧偏吹装置的第二偏吹磁体2.2和第二电弧偏吹装置的第二偏吹磁体2.2设置在由第四电弧导板14和触头桥接件10形成的环路内。由此，偏吹磁体以简单方式防护而免受电弧。不需要由陶瓷等制成的用于偏吹磁体的保护覆盖物。
[0051]第一电弧偏吹装置和第二电弧偏吹装置的中心极板6.3以电绝缘方式包覆。触头桥接件10设置在由电绝缘材料制成的触头载体27上。如图7中所示，触头载体27在第一触点与第二触点之间延伸穿过开关装置的壳体的净宽。触头载体在两侧上插入到外壳的对应凹槽中，使得形成用于由电弧产生的等离子的迷宫密封件形式的隔层。波纹管28进一步设置在触头载体27下方以防止接地故障，其否则将在切换对应高的负载时由于在到开关装置的驱动器的轭板上的闪光电弧的情况下由电弧产生的等离子而发生。
[0052]在图5至8中所示的第二实施例中，产生在触点7.1/9.1和7.2/9.2处的两个开关电弧3.1和3.2在图8的表示中取决于电流的方向首先两者向右或两者向左偏转，接着吹到相应的灭弧装置5.1或5.2中，并且随后还到第三灭弧装置5.3中。取决于电流的方向，因此开关电弧3.1和3.2驱动穿过任一通道4.1，或如图6中所示，穿过通道4.2到灭弧装置中。
【主权项】
1.开关装置(I)，其具有至少一个触点和与所述触点相关联的电弧偏吹装置，其中所述电弧偏吹装置包括用于生成磁偏吹场的至少一个偏吹磁体(2.1，2.2)，其中所述偏吹场具有在所述触点断开时产生的开关电弧(3.1，3.2)从所述触点吹熄的此类性质，其特征在于，所述偏吹场包括第一磁场区域和布置在所述第一磁场区域附近的第二磁场区域，其中所述第一磁场区域的磁场线沿与所述第二磁场区域的磁场线的相反方向定向，并且其中所述偏吹场还包括使所述第一磁场区域和所述第二磁场区域与彼此连接的过渡区域，其中均从所述第一磁场区域和所述第二磁场区域开始的所述过渡区域中的所述磁场线的所述定向朝所述触点对准，以使所述过渡区域内的所述开关电弧(3.1，3.2)取决于所述电流的方向从所述触点开始引导到所述第一磁场区域或所述第二磁场区域中，并且在这里在两种情况中沿相同方向吹离所述触点。2.根据权利要求1所述的开关装置(I)，其特征在于，所述第一磁场区域与第一通道(4.1)相关联，并且所述第二磁场区域与第二通道(4.2)相关联，其中所述第一通道(4.1)和所述第二通道(4.2)平行延伸并且相邻布置，并且其中所述第一通道(4.1)横向于由所述第一磁场区域的所述磁场线穿透的其纵向延伸部，并且所述第二通道(4.2)横向于由所述第二磁场区域的所述磁场线穿透的其纵向延伸部。3.根据权利要求1或权利要求2所述的开关装置(I)，其特征在于，所述开关装置(I)还包括灭弧装置(5.1，5.2，5.3)，其布置成使得所述开关电弧(3.1，3.2)通过所述电弧偏吹装置吹到所述灭弧装置(5.1,5.2,5.3)中，而不管所述电流的方向。4.根据权利要求1至权利要求3中的一项所述的开关装置(I)，其特征在于，所述电弧偏吹装置包括第一侧向极板(6.1)、第二侧向极板(6.2)和插置的中心极板(6.3)，其中所述第一磁场区域在所述第一侧向极板(6.1)与所述中心极板(6.3)之间给出，并且其中所述第二磁场区域在所述第二侧向极板(6.2)与所述中心极板(6.3)之间给出。5.根据权利要求4所述的开关装置，其特征在于，所述第一侧向极板(6.1)与至少一个第一偏吹磁体(2.1)相关联，并且所述第二侧向极板(6.2)与至少一个第二偏吹磁体(2.2)相关联，其中所述第一偏吹磁体(2.1)和所述第二偏吹磁体(2.2)极性相反，并且其中所述偏吹磁体(2.1,2.2)为永磁体。6.根据权利要求4或权利要求5所述的开关装置(I)，其特征在于，所述中心极板(6.3)至少在面对所述触点的一个第一端部处比所述两个侧向极板(6.1，6.2)短。7.根据权利要求6所述的开关装置(I)，其特征在于，所述两个侧向极板(6.1，6.2)在所述触点附近沿侧向延伸，以使所述触点位于所述第一侧向极板(6.1)的第一端部与所述第二侧向极板(6.2)的第一端部之间。8.根据权利要求6或权利要求7所述的开关装置(I)，其特征在于，所述中心极板(6.3)在设置成与其第一端部相对的第二端部处也比所述两个侧向极板(6.1，6.2)短。9.根据与权利要求3至权利要求5组合的权利要求1所述的开关装置(I)，其特征在于，所述开关装置(I)包括第一触点和第二触点，其中所述第一触点与第一电弧偏吹装置相关联，并且所述第二触点与第二电弧偏吹装置相关联，其中所述第一触点包括第一固定触头(7.1)和第一可移动触头(9.1)，其中所述第二触点包括第二固定触头(7.2)和第二可移动触头(9.2)，其中所述第一可移动触头(9.1)和所述第二可移动触头(9.2)布置在共同触头桥接件(10)的相对设置的端部处，其中所述第一固定触头(7.1)与至少一个第一电弧导板(11)相关联，并且所述第二固定触头(7.2)与至少一个第二电弧导板(12)相关联，其中所述第一电弧导板(11)和所述第二电弧导板(12)在所述相应固定触头(7.1，7.2)与所述灭弧装置(5.1，5.2)之间延伸，并且传导地连接于所述相应固定触头(7.1，7.2)，其中还提供了第三电弧导板(13)和第四电弧导板(14)，其中所述第三电弧导板(13)和所述第四电弧导板(14)均以弓形方式从所述第一可移动触头(9.1)延伸至所述第二可移动触头(9.2)，以使所述第三电弧导板(13)和所述第四电弧导板(14)与所述触头桥接件(10)—起均形成几乎闭合的环路，并且其中所述第一电弧偏吹装置和所述第二电弧偏吹装置的所述中心极板(6.3)均布置在所述第三电弧导板(13)与所述第四电弧导板(14)之间。10.根据权利要求9所述的开关装置(I)，其特征在于，所述第一电弧偏吹装置的所述第一偏吹磁体(2.1)和所述第二电弧偏吹装置的所述第一偏吹磁体(2.1)设置在由所述第三电弧导板(13)和所述触头桥接件(10)形成的所述环路内，其中所述第一电弧偏吹装置的所述第二偏吹磁体(2.2)和所述第二电弧偏吹装置的所述第二偏吹磁体(2.2)设置在由所述第四电弧导板(14)和所述触头桥接件(10)形成的所述环路内。11.根据权利要求9或权利要求10所述的开关装置(I)，其特征在于，所述第一电弧偏吹装置和所述第二电弧偏吹装置的所述中心极板(6.3)以电绝缘方式包覆。12.根据均与权利要求2组合的权利要求9至权利要求11中的一项所述的开关装置(I)，其特征在于，所述灭弧装置(5.1，5.2，5.3)包括第一灭弧装置(5.1)和第二灭弧装置(5.2)，其中所述第一灭弧装置(5.1)和所述第二灭弧装置(5.2)布置在所述开关装置(I)的壳体的相对设置的侧部处，使得所述第一电弧偏吹装置的所述第一通道(4.1)和所述第二通道(4.2)通向所述第一灭弧装置(5.1)，其中所述第二电弧偏吹装置的所述第一通道(4.1)和所述第二通道(4.2)通向所述第二灭弧装置(5.2)。13.根据权利要求12所述的开关装置(I)，其特征在于，第三灭弧装置(5.3)进一步设置在连接所述壳体的两个相对设置的侧部的所述壳体的上侧上，使得所述第一电弧偏吹装置和所述第二电弧偏吹装置的所述第一通道(4.1)和所述第二通道(4.2)还通向所述第三灭弧装置(5.3)。14.根据权利要求12或权利要求13所述的开关装置(I)，其特征在于，所述灭弧装置(5.1.5.2.5.3)可可能连同所述两个电弧偏吹装置被完全除去。15.根据权利要求9至权利要求14中的一项所述的开关装置(I)，其特征在于，所述触头桥接件(10)布置在由电绝缘材料制成的触头载体(27)上，其中所述触头载体(27)在所述第一触点与所述第二触点之间延伸穿过所述开关装置(I)的所述壳体的净宽。
【文档编号】H01H9/44GK105826102SQ201610042594
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】R.克拉利克
【申请人】沙尔特宝有限公司