开关装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种开关装置(1)，包括具有第一开关触点(3)的第一开关路径(2)和具有第二开关触点(5)的第二开关路径(4)，其中所述第一开关路径(2)包括具有第一线圈绕组(7)的第一电磁脱扣装置(6)，其中所述第一线圈绕组(7)具有第一绕线方向(8)，其中所述第二开关路径(4)包括具有第二线圈绕组(10)的第二电磁脱扣装置(9)，其中所述第二线圈绕组(10)具有第二绕线方向(11)，其中所述第一开关触点(3)和第二开关触点(5)被耦合以大体上同时致动，且其中所述第一开关路径(2)和第二开关路径(4)在所述开关装置(1)中彼此相邻布置，其中，根据本发明，第一绕线方向(8)与第二绕线方向(11)相反。
【专利说明】
开关装置
技术领域
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分的开关装置。
【背景技术】
[0002]当某些预定的电气状态在穿过开关装置的线路中发生时，自动地断开开关装置的开关触点，且以这种方式中断线路中的电流的开关装置是已知的。这种类型的开关装置被称为自动断路器或电路保护装置。为了检测短路以及在发生短路情况下迅速地断开线路，包括线圈(衔铁可移动地布置在线圈中)的电磁脱扣装置是已知的和标准的。在发生短路的情况下，在线圈中产生磁场，其导致衔铁移动，这进而导致涉及的开关装置的开关触点断开。
[0003]当中断电流时，在正在被分离的开关触点之间产生电弧。该电弧非常显著，特别是在短路时常见的高电流下。因此电路保护装置通常包括灭弧装置。因此断路器通常在开关触点的接触点的区域成形，使得当电流被中断、或将要被中断时，产生的电弧远离触点被引导或传送，且进入灭弧装置中。因为电弧是电气导体，磁场在该电弧上具有影响。在已知的开关装置中，特别是在发生短路的情况下被脱扣，已经表明，开关装置中的磁场可以负面地影响电弧，且这种影响可能使得电弧被阻止从开关触点朝向灭弧装置迀移。结果，电弧不熄灭，因此通过开关装置的电流也不中断。除了导致开关装置的完全故障，这也可能导致人身伤害和设备损坏。
【发明内容】
[0004]因此本发明解决的问题是提供一种开头提到的类型的开关装置，借助于其可以防止上述缺点，该开关装置具有很长的使用寿命和低的接触损耗，且借助于该开关装置，在发生短路的情况下，有缺陷的电路可以被迅速地切断。
[0005]根据本发明，这通过权利要求1的特征来实现。
[0006]结果，可以确保的是，由于借助于电磁脱扣装置中的一个来脱扣，在发生切断情况下，切断电弧远离接触点迀移。这意味着接触损耗可以减小，且开关装置的使用寿命可以增加。结果，特别在发生短路情况下，有缺陷的电路可以被迅速地和可靠地切断，借助于该开关装置，不但开关装置本身的使用寿命增加，而且人员和设备能够得到更好的保护。
[0007]从属权利要求涉及本发明的其它有利的实施例。
[0008]这里明确地提出引用权利要求的措词，说明书在这里插入权利要求使得权利要求通过引用被引入说明书中且应被认为是逐字逐句复制。
【附图说明】
[0009]参考所附的附图更加详细讨论本发明，其中仅仅优选的实施例通过示例的方式被示出，在附图中:
[0010]图1是根据本发明开关装置的典型的电路环境的电路图；[0011 ]图2是根据本发明开关装置的示意图；
[0012]图3是由脱扣装置、开关触点和灭弧装置组成的组件的优选的实施例的侧视图；
[0013]图4是根据图3的装置的正视图；
[0014]图5是根据图3的装置的平面图；
[0015]图6是根据图3的装置的等角透视图；以及
[0016]图7示出了根据本发明的开关装置的三极设计的脱扣装置和灭弧装置的部件。
【具体实施方式】
[0017]图2至7是开关装置I的优选的实施例的组件的一个或多个示意图，开关装置I包括具有第一开关触点3的第一开关路径2和具有第二开关触点5的第二开关路径4，第一开关路径2包括具有第一线圈绕组7的第一电磁脱扣装置6，第一线圈绕组7具有第一绕线方向8，第二开关路径4包括具有第二线圈绕组10的第二电磁脱扣装置9，第二线圈绕组10具有第二绕线方向U，第一开关触点3和第二开关触点5被耦合用于大体上同时致动，且第一开关路径2和第二开关路径4在开关装置I中并排布置，其中第一绕线方向8与第二绕线方向11相反。
[0018]结果，可以确保的是，由于借助于电磁脱扣装置6、9、20中的一个来脱扣，在发生切断情况下，切断电弧远离接触点迀移。这意味着接触损耗可以减小，且开关装置I的使用寿命可以增加。结果，特别在发生短路情况下，有缺陷的电路34可以被迅速地和可靠地切断，借助于开关装置，不但开关装置I本身的使用寿命增加，而且人员和设备能够得到更好的保护。
[0019]根据本发明的开关装置I包括至少一个第一开关路径2和一个第二开关路径4，根据图2示意性地示出的优选的实施例，提供第三开关路径18也是可能的。另外，可以提供另外的开关路径。
[0020]在这种情况下，通过开关装置I的导电连接或电流路径(其每一个从开关装置I的第一端子27引导至开关装置I的第二端子28)被称为开关路径2、4、18。在这种情况下，对于所有的开关路径2、4、18，第一和第二端子27、28在图2中具有相同附图标记。
[0021]在图3至6示出的具有第一和第二开关路径2、4的实施例中，电源网络的外部导体连接至第一开关路径2，且该电源网络的中性导体连接至第二开关路径4。在图7示出的单个开关装置I的三个组件的排列中，电源网络的三个外部导体连接至三个开关路径2、4、18。
[0022]在开关路径2、4、18的每一个中，开关触点3、5、19被布置为每一个由至少一个静触点29和一个动触点30形成，提供开关路径2、4、18的多个中断也是可能的。第一开关触点3布置在第一开关路径2中，第二开关触点5布置在第二开关路径4中，且第三开关触点19布置在可选地提供的第三开关路径18中。在图2至6中，相应的静触点29和相应的动触点30每一个具有相同附图标记，且另外这些被分配给相应的开关路径2、4、18的附图标记。
[0023]单个的开关路径2、4、18的动触点30优选每一个被闩锁35控制。第一开关触点3、第二开关触点5和可能的附加开关触点19被耦合以大体上同时致动，特别地规定在每一种情况下优选提供的R锁35彼此耦合。
[0024]在开关路径2、4、18的每一个中，布置了电磁脱扣装置6、9、20，即第一脱扣装置6、第二脱扣装置9和可选的第三脱扣装置20。优选地提供了，在开关装置I中设计和布置第一脱扣装置6和/或第二脱扣装置9和/或第三脱扣装置20，使得当预定的电气状态，特别是短路，发生在第一开关路径2或第二开关路径4或第三开关路径18时，致使开关触点3、5、19断开。因此，根据本发明的开关装置I被设计为自动断路器，该开关装置特别被设计为自动断流器26。
[0025]图1示出了根据本发明的开关装置I的典型的电路环境，包括负载33，虚线32表示短路。
[0026]电磁脱扣装置6、9、20的每一个包括线圈绕组7、10、21或线圈本体。根据优选的实施例，可移动的衔铁布置在脱扣装置6、9、20的每一个中且驱动不导电的挺杆。相应的线圈绕组7、10、21是相应的电流路径或开关路径2、4、18的一部分，且电流通过开关装置I流经该相应的线圈绕组。可以规定的是，只有一部分电流流经线圈绕组7、10、21的每一个。在某些电流强度下，由线圈绕组7、10、21产生的磁场足够驱动衔铁，以及因此也驱动优选被提供的挺杆，挺杆从脱扣装置6、9、20移出来，且使得开关触点3、5、19分离。
[0027]开关装置I的单个的开关路径2、4、18在开关装置I中并排布置，因此第一开关路径2和第二开关路径4并排布置，并且如果提供第三开关路径18，其在开关装置I中布置在第二开关路径4的旁边。
[0028]优选地规定，除了上述差异之外，单个的开关路径2、4、18大体上相同。因此单个的开关路径2、4、18包括相同的结构单元。并排布置开关路径2、4、18因此优选地意味着单个的开关路径2、4、18的每一个的相同组件在开关装置I的外壳中并排布置。图3至7每个示出了这种类型的大体上相同的组件并排布置，即使这些组件的其余部分和相应的开关装置I的外壳没有示出。
[0029]优选地规定，第一线圈绕组7和第二线圈绕组10并排布置以便大体上平行，可能增加的第三线圈绕组21在第二线圈绕组10旁边大体上平行布置。
[0030]线圈绕组7、10、21的每一个以一定方向或根据一定绕线方向8、11、22缠绕。这个绕线方向8、11、22可以被称为向右缠绕或向左缠绕，或顺时针或逆时针。
[0031]因此第一开关路径2包括具有第一线圈绕组7的第一电磁脱扣装置6，第一线圈绕组7具有第一绕线方向8。第二开关路径4包括具有第二线圈绕组10的第二电磁脱扣装置9，第二线圈绕组10具有第二绕线方向11。如果开关装置I包括第三开关路径18，第三开关路径18包括具有第三线圈绕组21的第三电磁脱扣装置20，第三线圈绕组21具有第三绕线方向22。
[0032]第一绕线方向8与第二绕线方向11相反。例如，这可以在图4和6中清楚地看到。如果有第三开关路径18的第三线圈绕组21，第三绕线方向22与第二绕线方向11相反。例如，这可以在图7中清楚地看到。相邻的线圈绕组7、10、21的不同绕线方向8，11，22可以意味着由线圈绕组7、1、21自身产生的合成磁场在开关触点3、5、19的区域中不具有不利的磁通方向和高的磁通密度，且以这种方式不会对断开过程产生的电弧产生负面影响，即当开关触点
3、5、19断开或者说分离时，通过脱扣装置6、9、10的磁效应，该电弧被保持在开关触点3、5、19之间。
[0033]优选地规定，包括第一电弧路径13的第一灭弧装置12被分配至第一开关路径2，且包括第二电弧路径15的第二灭弧装置14被分配至第二开关路径4。如果提供第三开关路径18，更优选地规定，包括第三电弧路径24的第三灭弧装置23被分配至第三开关路径18。
[0034]更优选地，灭弧装置12、14、23的每一个包括灭弧板组件31，灭弧板组件31在图3至6中示出。电弧路径13、15、24的每一个表示开关触点3、5、19和灭弧板组件31之间的连接。
[0035]特别地规定，第一绕线方向8和第二绕线方向11被构造为使得，在发生短路情况下，第一和第二脱扣装置6、9的磁场偏转或驱动当第一和第二开关触点3、5朝向第一和第二灭弧装置12、14断开时产生的电弧，或至少不会阻止该电弧在这个方向上迀移。优选地规定，在发生短路的情况下，在触点区域，第一和第二脱扣装置6、9的磁场的每一个产生在灭弧装置12、14的方向上作用的洛伦兹力。这同样适用于具有三个开关路径的开关装置I的优选的设计。
[0036]在短路切断电弧时，线圈绕组7、10、21的磁效应还可以进一步提高，其方式是通过布置在第一电弧路径13的仅仅一侧的第一铁磁板16和布置在第二电弧路径15的仅仅一侧的第二铁磁板17，而且，相对于第一电弧路径13，第一铁磁板16布置在与第二铁磁板17相对于第二电弧路径15的不同侧。因此两个电弧路径13、15的每一个被分配仅仅一个铁磁板16、17，且侧向地定界了所涉及的电弧路径13、15，优选地规定电弧路径13、15的另一侧由塑料板定界。
[0037]铁磁板16，17，25优选由绝缘套筒包围所有侧面，且特别地嵌入或封装在塑料材料中。
[0038]讨论中的铁磁板16、17、25被优选地设置的优选的侧面与相应的线圈绕组7、10、21的绕线方向8、11、22相关。优选地规定，铁磁板16、17、25相对于依照图3至7示出的绕线方向布置，且在下面进行了描述。
[0039]图3至6示出了两个脱扣装置6、9、两个开关触点3、5和两个灭弧装置12、14的组件的优选的实施例。在从静触点29到动触点30的观测方向，第一线圈绕组7的第一绕线方向8是向右，且正是在这个观测方向上，第一铁磁板16布置在第一电弧路径13的右手侧。第二线圈绕组10的第二绕线方向11是向左，且第二铁磁板17布置在第二电弧路径15的左手侧。
[0040]图7示出了脱扣装置6、9、20和包括三个开关路径2、4、18的开关装置I的第一、第二和第三电弧路径13、15、24的(被分配至静触点29)部件。在这个图中，在最左侧线圈绕组被称为第一线圈绕组7，第一线圈绕组7的第一绕线方向8在图的观测方向上是向右。布置在第一线圈绕组7旁边的第二线圈绕组10的第二绕线方向11是向左，且同样在第二线圈绕组10旁边示出的第三线圈绕组21的第三绕线方向22则是向右。如图7所示，铁磁板相对于相邻的开关路径2、4、18交替排列，因此，相对于只是部分地被示出的第三电弧路径24，第三铁磁板25布置在与第二铁磁板17相对于也只是部分地被示出的第二电弧路径15的不同的侧。
【主权项】
1.一种开关装置(I)，包括具有第一开关触点(3)的第一开关路径(2)和具有第二开关触点(5)的第二开关路径(4)，所述第一开关路径(2)包括具有第一线圈绕组(7)的第一电磁脱扣装置(6)，所述第一线圈绕组(7)具有第一绕线方向(8)，所述第二开关路径(4)包括具有第二线圈绕组(10)的第二电磁脱扣装置(9)，所述第二线圈绕组(10)具有第二绕线方向(11)，所述第一开关触点(3)和所述第二开关触点(5)被耦合以大体上同时致动，且所述第一开关路径(2)和所述第二开关路径(4)在所述开关装置(I)中并排布置，其特征在于，所述第一绕线方向(8)与所述第二绕线方向(11)相反。2.根据权利要求1所述的开关装置(I)，其特征在于，所述第一线圈绕组(7)和所述第二线圈绕组(10)并排布置以便大体上相互平行。3.根据权利要求1或2所述的开关装置(I)，其特征在于，包括第一电弧路径(13)的第一灭弧装置(12)被分配至所述第一开关路径(2)，且包括第二电弧路径(15)的第二灭弧装置(14)被分配至所述第二开关路径(4)。4.根据权利要求3所述的开关装置(I)，其特征在于，第一铁磁板(16)布置在所述第一电弧路径(13)的仅仅一侧，第二铁磁板(17)布置在所述第二电弧路径(15)的仅仅一侧，并且相对于所述第一电弧路径(13)，所述第一铁磁板(16)布置在与所述第二铁磁板(17)相对于所述第二电弧路径(15)的不同侧。5.根据权利要求1至4中任一项所述的开关装置(I)，其特征在于，所述开关装置(I)包括具有第三开关触点(19)的第三开关路径(18)，所述第三开关路径(18)包括具有第三线圈绕组(21)的第三电磁脱扣装置(20)，所述第三线圈绕组(21)具有第三绕线方向(22)，所述第三开关路径(18)在所述开关装置(I)中布置在所述第二开关路径(4)的旁边，所述第三开关触点(5)被耦合至所述第一开关触点(3)和/或第二开关触点(5)用于大体上同时致动，且所述第三绕线方向(22)与所述第二绕线方向(11)相反。6.根据权利要求5所述的开关装置(I)，其特征在于，所述第三线圈绕组(21)和第二线圈绕组(10)在所述开关装置(I)中并排布置以便大体上相互平行。7.根据权利要求5或6所述的开关装置(I)，其特征在于，包括第三电弧路径(24)的第三灭弧装置(23)被分配至所述第三开关路径(18)，第三铁磁板(25)布置在所述第三电弧路径(24)的仅仅一侧，并且相对于所述第三电弧路径(24)，所述第三铁磁板(25)布置在与所述第二铁磁板(17)相对于所述第二电弧路径(15)的不同的侧。8.根据权利要求1所述的开关装置(I)，其特征在于，在所述开关装置(I)中设计和布置所述第一脱扣装置(6)和/或所述第二脱扣装置(9)和/或所述第三脱扣装置(20)，使得当预定的电气状态，特别是短路，发生在所述第一开关路径(2)或所述第二开关路径(4)或所述第三开关路径(18)时，致使所述开关触点(3，5，19)断开。9.根据权利要求1至8中任一项所述的开关装置(I)，其特征在于，所述开关装置(I)被设计为自动断流器(26)。
【文档编号】H01H71/24GK106030752SQ201480075459
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年12月18日
【发明人】M·卡岑施泰内尔
【申请人】伊顿工业（奥地利）有限公司