专利名称：开关单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于选择性地断开至少一个用户的开关单元。
背景技术：
在线路保护开关或断路器的级联的情况下，选择性是决定性 的。在故障情况中应该只是切断最接近于故障的地点的保护才几构。 因此可实现在故障情况中只是有问题的支路停止工作。对此由现有 技术已知了一种具有选择性的干线保护开关。然而购置这种干线保 护开关需要高额费用。除此之外对此或许可以使用电子装置，但至 今由于其高额费用而不能^殳入市场。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的这些缺点。
该目的通过在权利要求l中所述的特征来实现。本发明的核心 在于，锁扣才几构的释放在时间上在断开接触部位之后实现。
下面根据优选的实施例参照附图对本发明加以详细说明。图中 示出图1是根据第一个实施例的根据本发明的开关单元的示意图，
其处于无干^6的工作状态；
图2是在图1中所示出的开关单元的示意图，其中，由于短路 冲击电枢已被操纵；
图3是在图1中所示出的开关单元的示意图，其中，由于未被 切断的短路，沖击电枢已被操纵并且释放销操纵了释放杆；以及
图4是根据本发明的开关单元的另一个实施例的示意图。
具体实施例方式
下面参照图1至图3对本发明的第一个实施例进行描述。开关 装置包括根据本发明的自行接通的开关单元1,其输出端与多条电 缆线路连接。在每条电缆路线中存在着另 一个自行接通的开关单 元，用户再分别连接在该开关单元之后。这些用户一般是标准的建 筑方面的设备。
前置的开关单元1包括支承板2，释放杆3、接触臂4和棘爪5 可摆动地安装在该支承板上。支承板2、释放杆3和棘爪5是锁扣 机构6的组成部件。接触臂4设计的比释放杆3更大。
此外，开关单元l包括可操纟从的冲击电枢7和可移动地安装的 释放销8，该释放销抵靠在沖击电枢7上。释放销8在开关单元1 的正常的、无干扰的工作状态中通过冲击电枢7固定在其位置上， 并由压力弹簧9向释放杆3的方向挤压。在短路时使冲击电枢7移 动并进而才童击4妾触臂4。由此，4妄触臂4发生4罢动并乂人而断开4妾触 部^f立，4妻触^"4乂人属于该4妄触部^f立。在冲击电才区7^皮移动之后，释 》文销8不再固定在其位置上并由压力弹簧9向释方文杆3的方向加速。通过适当地选择释放销8的质量以及通过适当地选择压力弹簧9的 弹簧力得出用于释放销8的释放路段的预定的运行时间，从而该释 放实现了相对于接触部位的打开在时间上的延迟。通过释放杆3的 偏斜，棘爪5由锁定的释放杆3来释放。
然而，当短路由后置的开关单元在一定的时间内断开时，那么 不进行释放，这是因为沖击电枢7又恢复到其初始位置并同时在释 放销8可以被释放之前将释放销 一 同带回。
下面对处于无干扰的状态的开关单元1的结构性设计方案进行 更详细的"i兌明。支7f^反2具有前侧IO和与前侧IO相对的背侧。
释放杆3可摆动地安装在支承板2的下方的支承区域11中。 为此设置了圓形横截面的支承销12,其穿过在释放杆3和支承板2 中的相应匹配的空隙。支承销12限定了支承轴线A。在释放杆3 中形成的用于容纳支承销12的空隙对应于参考标号13。除此之外， 支承板2可摆动地安装在支承销12上。释放杆3面对支承板2的 前侧10，而接触臂4设在支承板2的背侧。接触臂4处于闭合的开 关位置。
支承板2在支承区域11的上方具有支承区域14，棘爪5可摆 动地安装在该区域中。为此设置了圆形横截面的支承销15,其穿过 在棘爪5和支承板2中的相应匹配的容纳部。支承销15限定了支 承轴线B。在棘爪5中的用于容纳支承销15的容纳部对应于参考 标号16。支承轴线A和B彼此平行。棘爪5如同释放杆3 —样位 于支承板2的相同的侧面上。该棘爪也就面对于支承板2的前侧10。 除此之外，接触臂4可摆动地安装在支承销15上。
6释放杆3具有中心的支承部段17，圆形的容纳部13处于该部 ^殳中。释》文臂18从支岸义部^殳17向基本上是向下的第一个方向延伸。 释》文臂18具有触发面19，该触发面与容纳部13间隔地i殳置。
此外，释放臂20从支承区域17向第二个方向延伸，该方向基 本上是与释放臂18的第一个方向相反地向上指向。释放臂20具有
平直的止动面21，该止动面又与容纳部13间隔地i殳置。止动面21 基本上垂直于平直的触发面19。棘爪5具有掏空的止动部^史25， 处于无干4尤的状态中的释^^干3的止动面21可靠i也4氐靠在该止动 部段上。止动部段25与容纳部16间隔地设置。
张力弹簧23在支承销15下方对4妄触臂4施加作用，该弹簧固 定在固定的支承面24上，并将接触臂4拉向闭合位置。
连接杆26在止动区域25的区域中与棘爪5连接，该连接杆使 棘爪5与手柄39刚性地耦合。手柄39可用手操纵。连接杆26、手 柄39和张力弹簧23是锁扣冲几构6的其它组成部件。
此外，开关单元1具有设置在支承板2下方的固定的导向板27， 其具有下面的导向孔28和上面的导向孔29,这些导向孔相互平行， 并垂直于支承销12或者15的轴线A， B延伸。释放杆3的释放臂 18延伸进入到导向孔29的区域中，而接触臂4则穿过导向孔28向 夕卜延伸。
电线圏31在第一侧面30 4氐靠在导向4反27上。冲击电才区7具 有纟从向中心轴线C,并可以沿其《从向中心轴线C移动。此外，冲击 电枢7具有磁性的吸持头32以及从吸持头32向外突出的细长的、 起冲軒作用的冲击突出部33。吸持头32面向侧面30。冲击突出部 33穿过线圈31和导向孔28。该冲击突出部从导向4反27中突出， 并在纵向-中心-轴线C的方向上与4妾触臂4有一定间隔的位置处终止。与此相反，吸持头32与导向板27间隔开，并从线圏31中突 出。该吸持头这样设计，使其不适合于穿过导向孔28。冲击电枢7 通过抵靠在侧面30和吸持头32上的压力弹簧42而保持在其初始
位置上。
释放销8由导向容纳部29可移动地引导，该释》文销具有平4亍 于沖击电枢7的纵向中心轴线C的纵向中心轴线D。此夕卜，释放销 8具有细长的释》文部段34，该部段具有前端扁平的释》文面35;从 释放部段34侧面突出的抵靠臂36;以及加载头37,压力弹簧9抵 靠在该加载头上。压力弹簧9支承在固定的支承面38上，并通过 加载头37向释放面19的方向将压力施加到释放销8上。抵靠臂36 一直延伸至冲击电枢7,并平放在吸持头32上。
下面对在短路情况下未在^L定的持续时间之内由后置的开关 单元断开的开关单元1的功能进4亍描述。在在图1中示出的正常的、 无短路的工作状态中，接触臂4处于闭合位置，并且相应的接触部 位是闭合的；同时，与可移动的接触臂4直接连接的触头45抵靠 在未示出的、固定的触头上。因此由具有触头45的4妄触臂4和固 定的触头形成了接触部位。基于经过开关单元1的电流，线圈31 的接触部位在后部串联连接，其中固定的触头处于触头45之前。
张力弹簧23用于将具有触头45的接触臂4拉向固定的接触部 位的方向。此外，压力弹簧9通过加载头37将具有面向吸持头32 的抵靠面40的抵靠臂36挤压抵靠吸持头32。但是，释放销8通过 该吸持头32固定在其位置上，而压力弹簧42该吸持头施加作用。
在短;洛的情况下，冲击电枢7通过现在处于短路电流下并且与 專餘入端连4妄的线圏31沿其皇从向中心轴线C向着压力弹簧42移动， 其中，吸持头32接近导向板27。沖击突出部33利用面向4妻触臂4 的沖击面41向接触臂4冲击，由此4吏得该接触臂围绕轴线B偏转并断开4秦触部位。可移动的触头45也由固定的触头抬起，由此后 置的开关单元断电。4氐靠臂36现在由于沖击电4区7的移动不再4氐 靠在吸持头32上。基于由释放销8和压力弹簧9形成的质量弹簧 系统，那么自由的释放销8沿轴线D以预定的方式被推动。因为释 放销8是非磁性的，其不受线圈31的磁场的影响。释放销8可以 例如由塑料、陶瓷或石墨制成。
如果短;洛由后置的开关单元在一定的时间里切断，沖击电才区7 由i殳置在线圈31中的压力弹簧42 4,回到该电冲区的初始^f立置上，该 压力弹簧支撑在导向玲反27的侧面30和吸持头32上。此外释》文销8 也可能被推回。吸持头32因此重新挤压靠向抵靠臂36的抵靠面40。 4妻触部位重新^皮闭合。
当没有通过后置的开关单元在一定的持续时间内断开短路时， 则释》丈销8由压力弹簧9在和冲击电枢7同样的方向上移动并挤压 抵靠释放杆3的释放面19,由此释放杆3围绕轴线A偏转。此外， 释放销8经过一段释放路段，该路段基本上就是在释放面35和释 放面19之间在静止状态的间隔。释放臂20通过释放杆3的偏转也 发生偏转，从而使止动面21不与棘爪5的止动区域25啮合。棘爪 5现在不再是锁定的。具有棘爪5和释放杆3的支承板2通过张力 弹簧23的力围绕轴线A以逆时针方向旋转，从而使接触臂4保持 在断开位置。在此，接触部位保持断开。
在断开短路之后，沖击电枢7通过压力弹簧42重新回到其在 图1中所示出的初始位置并因此将释放销80 —起带动。释放杆3 通过未示出的-扭转弹簧重新偏转到其初始位置上，.从而可以再次才妄 通电路。通过将手柄39偏转到断开位置，棘爪5重新回转到其初
始位置。根据一个可选的实施例，非磁性的释放销8设置在线圈31中 并穿过该线圈。由此实现了开关单元1的一种非常节省空间的结构 形式。线圏31不对释方文销8产生影响，这是因为该释方文销如前所 述是非磁性的。
也可以使用其它的弹簧或部件来取代给出的弹簧，这些弹簧或 部件产生相应的力。重要的〗又在于，这些部件与所4吏用的弹簧连4妻， 在相应的方向上进行施压或者说挤压，从而与各个组件相互作用。 4丑寿争弹簧可以例如也^皮牵4立。固定的面可以形成壳体的部分，开关 单元li殳置在该壳体中。
下面参照图4对本发明的另一个实施例进行说明。同样的部件 以与如前所述的实施例中的标号相同的标号标出，并可就此参阅前 述实施例的说明。结构上不同、但功能相同的部件以相同的标号利 用上4敞标出。
与前述实施例不同的是，根据图4的实施例不具有单独的释放 销8。为此释》文杆3，在释》文臂18，的自由的端部上具有惯量附加物 43,因此该释^L杆具有特别高的惯量。此外在释方文臂18'上还连接「 有张力弹簧44,该弹簧也固定在接触臂4上。
在发生短路的情况下，冲击电枢7再次撞击到4妻触臂4，由此 该4妄触臂发生偏杀+并断开4妻触部位。因此张力弹簧44 ^皮更强烈地 张紧。释放杆3'基于惯量附加物43而具有特别高的惯量，并在时 间上延迟地对接触臂4的偏转产生反应。如果短路未由后置的开关 单元切断，则释》文杆3'由张力弹簧44 4i至4妻触臂4的偏转位置。 同时，释放臂20被操纵，从而使棘爪5由释放臂20的止动面21 释放。然后，棘爪5就可以由手柄39来操纵。如果短路在延迟期间由后置的开关单元断开，则沖击电枢7通 过张力弹簧42再次运动到其起始位置。接触部位再次由4妄触臂4 闭合，并且张力弹簧44再次被消除应力。锁扣机构6不被释放。 在改变安装方式的情况下也可以使用其它弹簧，如压力弹簧或扭转 弹簧来代替张力弹簧44。根据进一步的改进方案，可以从外部对张 力弹簧44的位置或应力进行调节。由此可以根据需要对时间选择 性进行调整，从而使在多级级联中也可以持续地实现选择性。张力 弹簧44的位置可以由调整螺栓、偏心轮或滑楔可变地来改变。
开关单元不需要电子组件。该装置设计成机械式。所以该装置 具有特别高的可靠性。
权利要求
1. 一种用于选择性地断开至少一个用户的开关单元a)具有至少一个接触部位，所述接触部位具有可移动地安装的接触臂(4)，b)具有可操纵的冲击电枢(7)用于通过所述接触臂(4)的移动来断开所述接触部位，c)具有锁扣机构(6)，所述锁扣机构包括d)可移动地安装的棘爪(5)，和e)对应于所述棘爪(5)的、可移动地安装的释放杆(3；3′)，所述释放杆可以在下述位置之间移动f)棘爪释放位置，所述棘爪(5)在所述棘爪释放位置上被释放，和g)棘爪止动位置，所述棘爪(5)在所述棘爪止动位置上被止动，h)其中，通过所述释放杆(3；3′)来释放所述棘爪(5)实现了相对于通过所述冲击电枢(7)来操纵所述接触臂(4)的时间上的延迟。
2. 根据权利要求1所述的开关单元，其特征在于释放销(8 ),所 述释放销在操纵方向上是可移动的，并具有用于抵靠在所述释 》文才干(3)上的释》文面(35)。
3. 根据权利要求1或2所述的开关单元，其特征在于，所述释放 4肖(8 )具有用于iJ掌在戶斤述冲击电冲区(7 )上的4氐靠面(40 )。
4. 才艮据前述权利要求中任一项所述的开关单元，其特征在于，通 过弹簧(9 )对所述释放销(8 )在所述操纵方向上施压用于操 *从所述释方文4干(3 )。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的开关单元，其特征在于用于 才乘纵所述冲击电枢(7)的电线圏(31)。
6. 根据权利要求5所述的开关单元，其特征在于，所述释放销(8 ) 穿过所述线圏(31)。
7. 才艮据前述4又利要求中4壬一项所述的开关单元，其特;f正在于，所 述释放销(8)是非磁性的。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，用 于释放所述锁扣机构(6 )的所述释放销(8 )经过一段释放路 段，其中所述释放销(8)的用于所述释放路段的运行时间由 所述释》丈销的质量来i殳定。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，用 于释放所述锁扣机构(6 )的所述释放销(8 )经过一段释放路 段，其中所述释放销(8)用于所述释放路段的运行时间由所 述弹簧(9)来设定。
10. 根据权利要求1所述的开关单元，其特征在于，所述释放杆(3') 通过弹簧(44)与所述接触臂(4)连接。
全文摘要
本发明涉及一种用于选择性地断开至少一个用户的开关单元，该开关单元具有至少一个接触部位，该接触部位具有可活动地安装的接触臂(4)；可操纵的冲击电枢(7)用于通过接触臂(4)的移动来断开接触部位；锁扣机构(6)，该机构具有可移动地安装的棘爪(5)和对应于该棘爪(5)的、可移动地安装的释放杆(3)。该释放杆(3)可以在棘爪释放位置和棘爪止动位置之间移动。通过释放杆(3)来释放棘爪(5)实现了相对于通过冲击电枢(7)来操纵接触臂(4)的时间上的延迟。
文档编号H01H71/24GK101501806SQ200780029528
公开日2009年8月5日 申请日期2007年7月31日 优先权日2006年8月9日
发明者克里斯托夫·韦伯, 托马斯·里茨尔, 鲁德维格·比克尔 申请人:西门子公司