专利名称：在不同运行状态下具有不同接触力的接触装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接触装置,尤其应用于线路保护开关或者断路 器，其中，该接触装置设置有具有第一导线段的第一接触件，以及 第二接触件，该第二接触件具有基本上与第 一导线段平行的第二导 线段，其中两个接触件在第一和第二位置相互电连接，并且在第三 位置4皮此电分离。不同的位置分别对应于不同的运4亍状态。
背景技术：
线3各保护开关或者断路器的4妻触系统可以纟皮这样地_没计，即在 电流流动时在移动触点上作用有相吸或没有或相斥的电动力。除移 动触点以外，各个开关还具有固定触点。才艮据定义，移动触点会在 开关开或关时相对于固定触点移动。
在有负载、特别是在短路时发生^妻触分离时，在4妄触断开的瞬 间会在断开的接触部件之间会产生电弧。因此，为了推迟电弧形成， 在接触断开时，对两触点间的相吸的力是令人期望的。另一方面， 相斥的电动力也是有用的，它帮助触点断开并且促^f吏电弧消除。因 此，至今为止，只公开了这样的接触系统，根据配置的不同，在移 动触点上作用相吸的、没有、相斥的电动力。通过合并一种带有相 应的接触弹簧力和对电动力有 一 定标准的接触合金材料，可以使烧 损、焊接倾角及耗损功率保持在可接受的范围内。专利文献DE 1 062 327 Al 7>开了一种开关装置，例如用于对 于短路电流强度带有可挑选断路器的电源、分压器装置。其中一种 接触构造可以在快速切断时，在移动触点上产生推斥的电动力。此 外，另一种4妄触构造可以在推迟切断时，在移动触点上产生相吸电 动力。
此外，专利文献DE 1 085 946 Al描述了一种用于较高电流的 电接触装置。在接触部件中设有长缝。接触件中的电流具有基本上 相同的方向，并通过打开前的断路来跨接该长缝，这样可以出现一 个不会产生压紧力的电流方向。
发明内容
本发明的目的在于提出 一种用于较高电流的接触装置，其可以 改善烧损、焊接倾角及耗损功率。
根据本发明，该目的由此实现，即接触装置设置有具有第一导 线段的第一接触件，以及第二接触件，其具有基本上与第一导线段 平行的第二导线段、第四导线段及一弧形段，其中，第二导线段具 有第一和第二末端，其中，弧形段将第二导线段的第一末端和第四 导线段连接起来，其中，第四导线段通入到第三导线段中，其中， 第二导线段在其第二末端的区域中具有第 一接触点，第三导线段具 有第二接触点，其中，第一接触件在第一位置中接触第一和第二接 触点或者仅仅接触第二接触点，并且第 一接触件在第二位置处仅仅 接触第一接触点。再次，第一和第二位置在开或者关时并没有规定 时间顺序，更多的是所处的位置。
*接触装置的断开和闭合可以以有利的方式通过多种运^f亍状态 或者4妾触的位置来实现。在各个运4于状态下，4艮据优先目标可以计 算出其电动力。利用第三导线段(至少一部分给定电流分别流经第一和/或第二位置)就可以实现，即通过4妄触的^f立置的改变来改变电 流路径，其中，两个接触件仍旧连接在一起。第二导线段和第三导 线段可以在末端处相互连接。由此，两个电流路径都会有电流分支，
第四导线段可以平行于第一和第二导线段；同样地,第四导线段也 可以与第一和第二导线,殳呈90° i殳置在弧形卓爻处，这样第四导线賴二 就可以倾斜地与第三导线段连接。
第一导线段可以在第一位置处仅仅与第二导线段并且在第二 位置处仅仅与第三导线段连接，或者既与第二导线段也与第三导线 段连接。可选地，第一导线段在第一位置处既与第二导线段也与第 三导线段连接，在第二位置处或者与第二导线段连接，或者与第三 导线段连接。另一个可选方案是，第一导线段在第一位置处仅与第 三导线段连接，在第二位置处仅与第二导线段连接，或者既与第二 导线段连接也与第三导线段连接。在任何情况下，对两个接触件产 生作用的电动力在第二位置处都会相对于第一位置处产生变化，这 是因为在不同的运行状态下使用不同的电流路径。当第二导线段经 过尽可能长的一,殳线^各并且以最短间距平4于于第 一导线,殳时，产生 的电动力最大。但是，平行度也可能出现偏差，其中，产生的电动 力会相应i也减少。当产生的电动力相应;也减少时，第二导线革殳相乂于 于第一导线段在空间布置上呈一个较大的夹角，比如45° ,也是有 可能的。第二导线段以定义的角度相对于第一导线段的布置的可以 通过定义力的比例来调整。
在优选的设计方案中，第四导线段基本上与第 一导线段平行， 乂人而使第四导线段可以垂直的通入到第三导线革殳中。由此可以实现 一个紧凑的结构。才艮据一个特别优选的实施例，第一4娄触件在4妄触装置断开时乂人 第一位置滚动或平移运动到第二位置中。这种滚动运动可以实现， 即在不同的运行状态中应用例如第二接触件的不同的触点位置。
两个4妄触件可以在第一位置处通过电动力相吸。冲艮据可选的实 施例，两个4妄触件也可以在第一位置处通过电动力相斥。这样，不 ^f又通过弹力，也可以通过流动的电流影响^妄触动力。
根据接触装置的另 一设计方案，两个接触件在第 一位置处相对 于第二位置来i兌相互施加一个同方向^f旦是不同强度的力。也就是 说，两个接触件可以例如在第一位置比在第二位置相斥弱一些。这
对于时间上的电弧过程来"i兌是有利的。
才艮据本发明，上述目的也可以通过一个冲妄触装置来实现，该4妄 触装置具有第一和第二接触件，第一接触件具有第一导线段，该第 一导线段通入到一个接触段中，第二接触件具有第二导线段，其与 第一导线段基本上平行并连接到第一接触点，其中，两个接触件在 第一及第二位置处相互电连接，在第三位置处彼此电分离，其中， 第二接触件具有第三导线段，该第三导线段在一侧与第二导线段连 ^接，并且在另一侧通入到第二位置中，并且第一和第二4妄触件^U又 连接如下
- 第一位置处，接触段仅与如下组中的一个部件连接第 一接触点、第二接触点以及第一和第二接触点，
- 在第二位置处，4又与上述组中的另一个部件连"l妻。
为了在断开与闭合的过程中，也就是"i兌在第一及第二位置处改 变电动力，三个接触点以有利的方式都是很重要的(接触段作为第 三接触点)。
现在参考附图进一步对本发明进行详细说明，图中示出 图1是在第一种运行状态下的根据第一实施例的接触装置； 图2是在第二种运行状态下的图1的接触装置； 图3是^f艮据第二实施例的接触装置； 图4才艮据第三实施例的4妄触装置；
图5是在第一种运行状态下的图4中的接触装置的局部视图； 图6是在第二种运行状态下的图4中的接触装置的局部视图。
具体实施例方式
接下来进一步示出的实施例示出了本发明的优选实施例。
线路保护开关或断路器可以设计具有接触系统或者接触装置， 如其在图1中所示的在第一实施例中那才羊。，接触系统由移动触点1 和固定触点2组成。移动触点1表示第一个接触件并具有一段长形 导线段3。其通入到弓形的接触段4中。
固定触点2表示第二接触件并具有第二导线段6，该第二导线 ,殳具有第一末端6-l和第二末端6-2，其中，在第二末端6-2的区域 中设置有第一接触点5。在所示的运行状态下(正常运行状态，即 接通状态)，第二导线段6平行于移动触点的第一导线段。在其第 一末端6-1处第二导线段6接入弧形段7，然后接一段直的导线段8， 该直的导线,殳例如平4于于第二导线,史6和第一导线,殳3。直的导线段8通入到第三导线段9中，它基本上垂直于导线段3、 6和8。第 三导线段9在其末端具有接触点10,其与接触点5相邻地设置。在 》匕应用两个电并联的4妻触点5、 10,这两个电4妄触点在净争定的电阻 和抗;晓灼性上可以是相同的，也可以是不同的。由于两个4妾触点5 和10与不同的导线,殳连4妄，所以作用在移动触点1上的电动力取 决于电流I流经4妾触点5和10中的哪一个。
在正常运^f于状态下，带有4妄触,殳4的移动触点1与固定触点2 的第二接触点10与连接。然后，通过移动触点或第一导线段3的 供应的电流I通过第二4妄触点10流入固定触点2的第三导线段9 中。由于电流在第一导线段中以直角流入第三导线段9,所以没有 电动力作用在移动触点1上。
此外，在正常运4亍状态下，图1中的第一4妄触点5与移动触点 1连接。根据特定电阻的情况，电流I的极小部分会通过第一接触 点5和第二导线段6流入第三导线段9(参考图2的电流走向)。在 这种情况下，同样在正常运行状态下会产生极小的相斥电动力Fb。
如果断开开关，那么固定触点2的第二4妄触点10将与移动触 点l分开，而移动触点1与第一4妄触点5形成或{呆持连4妄。由此， 电流I (全部的)将经过第一接触点5或者第二导线段6。由于电流 在两个平行导线段中(第一导线段3和第二导线段6)以相反方向 流过，因此两导线相斥。由此产生一个相斥的电动力FB。该力帮助 进一步断开触点，该力通过移动触点1的滚动运行导入。
才艮据图1和图2中示出的第一实施例，在正常运4亍状态下，没 有附加的电动力作用到移动触点1上，^f旦是当移动触点滚动时，为 了断开4妄触系统，电流路径发生改变，即移动触点1与固定触点2 相斥。但是，根据本发明，在正常运行状态下，接触断开/闭合时， 还可以实现其他的力的比例。本发明通常涉及一般的所有布置，只要电流在接触断开/闭合时流经另 一条电流路径，作用在移动触点上
的力的比例就会发生改变。图3、 4至6展示了其他实例。
才艮据图3的第二种实施例，带有第一导线段3和导线段4的移 动触点1与在前述的实施例相比并未发生变4匕。然而，在图l和图 2的实施例中，固定触点2具有U形的接触臂5、 6、 7、 8，在图3 中具有O形*接触-,,即回形4妻触^f 10、 11、 12、 13、 14。它们纽— 成一个完整的回形，由第二^妾触点10开始，通过垂直于第一导线 段3的导线段11，例如平行于导线段3的导线段12,弧形段13和 直的导线段14 (该直的导线段利用其第一末端14-1与弧形段13连 接)设置在两个导线段3和12之间并平行于第一导线段3，在导线 段ll上方经过(参考图3中的平面，导线段11和12位于该平面中)， 并且在其第二末端14-2处通入到与导线,爻11平4于的导线l殳15中。 在导线羊殳14的第二末端14-2或者在其通入到导线4殳15的区i或中i殳 置有第一接触点5。导线段14具有第二导线段6 (图1 )的功能， 因为它比导线段12更接近于第一导线段3。就这点而言，它对于作 用于移动触点1和固定触点2之间的力是非常重要的。在电流I的 传输方面，导线段15具有图1及图2中的第三导线段9的功能。 在其第一末端处，其与接触点5连接。在正常运行状态中，也就是 说，移动触点1处于在图3中描述的位置，接触点5像第二接触点 IO—样，与移动触点1的导线^殳4连^妾。当移动触点l滚动时，至 少，它会像在图1中所示的那样与导线段4连接。
如果在正常运4亍状态下，两个4妾触点5和10都与导线,史4连 接，那么就会有极小一部分电流通过接触臂10、 11、 12、 13和14, 在移动触点1和固定触点2之间的相吸的力就会减弱。
否则，如果在正常运4于状态下，只有第二4妾触点10与导线#爻4 连接，电流就会像在图3中所示，流经移动触点1的第一导线段3， 第二接触点10,导线段11和12，弧形段13和导线段14，到达导线段15。在第一和第二段导线段中，也就是说导线段3和14,电 流平4亍并且方向相同。因此这两个导线l更3和14相吸，产生相吸 的力Fn。当移动触点l滚动到图2所示的位置时，电流直4妻乂人移动 触点1的第一导线段3流入到固定触点2的导线段15。在这种情况 下，没有电动力作用在移动触点1上。
另一种情况，当移动触点1滚动时电动力发生改变，在正常运 行状态下的相吸力与断开4妄触时的相斥力相互混合。该变体在图4 至图6中示出，并且基本上对应于图1和图3中的两个实施例的结 合。带有第一导线段3和导线段4的移动触点l保持不变。在正常 运^f亍状态下，也就是电流经过第二4妄触点10的情况，固定触点2 包括O形接触臂IO、 11、 12、 13、 14,它们通入到导线段15中， 以传导电流。导线,殳具有同图3中所述实施例相同的功能。此外， 图4实施例中的固定触点2具有一 U形接触臂5、 6、 7、 8,其同 样通入到导线,殳15中。当为了断开而滚动移动触点1时，该第二 接触臂与移动触点1连接。
在图5中示出了固定触点2的一部分，也就是0形4妄触臂在正 常运4亍状态下与移动触点1连4妄在一起的状态。电流I如图3中一 样流过，在移动触点1上产生一个相吸的力FN。
才艮据图6所示，当移动触点l滚动时，导线,殳4与第二接触点 10分开并与第一接触点5接触。因此，图6中所示的基本上是U 形接触臂5、 6、 7、 8, O形接触臂仅仅在后面用虚线表示。在移动 触点1滚动的运4亍状态下，电流I的流向基本上与图2中相同，也 就是经过第一导线,殳3和U形接触臂5、 6、 7、 8,流入导线,殳15。 由于导线段3和6中的非平行的电流，会在移动触点l上再次产生 一个相斥的力Fn。在正常运行状态下(对比图5),移动触点l也会一皮吸引。相吸 的力越大，触点接触电阻越小，损耗功率及放热越小。当断开移动 触点并且电流经过4妻触点5时，作用在移动触点1上的抬起力可以 4吏4妄触断开并消除电弧。因此可以进一步减少4妄触烧损，并且在负 载下连接较多的电路或者减少接触材料的数量。
此外，接触系统这样构成，即可以在正常运行状态下实现一个 弱的相吸力，当断开接触时产生一个强的相斥力。如果是这种情况， 当如图1和2所示的实施例的运4亍状态时，导线卓殳4^妄触两个^妄触 点5和10 ，并且在断开时4又4又与4妄触点5 4妄通。^f旦是相斥力的 一个 变体也可以通过不同尺寸的和/或距移动触点1间不同的距离的两 个U形4妄触臂实现。
在接入负载时也可以调节相应的电动力。在此，用颠倒的顺序， 首先闭合第一接触点5，然后是第二接触点IO。这样，可以最好的 i殳定出用于接通过程的电动力的大小。
在附图中，第四导线,殳8和12始终平4亍于第二导线段6和14。 然而这不是必要的；第四导线,殳8和12也可以相对于第二导线,殳6 和14,以一个最大至90°的角度移开，并通入到第三导线段9和 11中。这样，第四导线段8和12对作用在第一导线段3和第二导 线段6及14之间的力的影响就一皮进一步减小。但是接触装置所需 的构造空间会因此增大。参考标号
1 移动触点
2 固定触点 3、 6、 8、 9、 11、
12、 13、 14、 15 导线,殳
4 接触段
5、 10 接触点
7 弧形段
6-1 第一末端
6-2 第二末端
Fb， Fn 力
I 电流
权利要求
1.一种接触装置，具有-第一接触件(1)，所述第一接触件具有第一导线段(3)，和-第二接触件(2)，所述第二接触件具有与所述第一导线段(3)基本上平行的第二导线段(6，14)、第四导线段(8，12)以及弧形段(7，13)，其中-所述第二导线段(6，14)具有第一末端(6-1，14-1)和第二末端(6-2，14-2)，-所述弧形段(7，13)与所述第二导线段(6，14)的所述第一末端(6-1，14-1)及所述第四导线段(8，12)连接，-所述第四导线段(8，12)通入到第三导线段(9，11)中，-所述第二导线段(6，14)在其所述第二末端(6-2，14-2)的区域中具有第一接触点(5)-所述第三导线段(9，11)具有第二接触点(10)-所述第一接触件(1)在第一位置中与所述第一接触点(5)和第二接触点(10)接触，或者只与所述第二接触点(10)接触，以及-所述第一接触件(1)在第二位置处仅与所述第一接触点(5)接触。
2. 根据权利要求1所述的接触装置，其中，所述第四导线段(8, 12)基本上与所述第一导线段(3)平行，并垂直地通入到所 述第三导线段(9， 11 )中。
3. 根据权利要求1所述的接触装置，其中，在所述接触装置断开 时，所述第一接触件(1)做出从所述第一位置到所述第二位 置的滚动运动或平移运动。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的接触装置，其中，所述两个 4妄触件(1, 2)在第一位置中通过电动力Fj立近。
5. 根据权利要求1或2所述的接触装置，其中，所述两个接触件(1, 2)在所述第一位置中通过电动力Fb推开。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的接触装置，所述两个接触件(1， 2)在所述第一位置处相对于所述第二位置来"i兌相互施加 有一个方向相同，4旦强度不同的力。
全文摘要
线路保护开关或者断路器的接触装置在磨损和功率损耗方面需要优化。为此，接触装置设置有具有第一导线段(3)的第一接触件(1)及第二接触件(2)，第二接触件(2)具有基本与第一导线段平行的第二导线段(6)、第四导线段(8)和弧形段(7)。第二导线段(6)具有第一末端(6-1)和第二末端(6-2)，弧形段(7)连接第二导线段(6)的第一末端(6-1)和第四导线段(8)，第四导线段(8)通入到第三导线段(9)中。第二导线段(6)在第一末端(6-1)中具有第一接触点(5)，并且第三导线段(9)具有第二接触点(10)，第一接触件(1)在第一位置处与第一接触点(5)以及第二接触点(10)接触，或者只与第二接触点(10)接触，并且第一接触件(1)在第二位置与第一接触点(5)接触。
文档编号H01H1/54GK101409159SQ200810161898
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月13日 优先权日2007年10月12日
发明者托马斯·里茨尔 申请人:西门子公司