专利名称：监视开关器的至少一个触头烧损状况的方法及与此相关设计的开关器的制作方法
相关设计的开关器本发明涉及一种监视开关器的触头烧损状况的方法。此外本发明还涉及一种开关器，尤其是保护开关或断路器，带有固定在开关器机箱内触头支架上的触头并带有用于监视触头烧损状况的器件。
开关触头的寿命是由烧损状况，即在开关过程中产生的电孤作用下触头材料的逐渐损耗决定的。烧损通常非均匀地损蚀触头。当在触头范围内至少一处触头材料被完全侵蚀掉或损蚀到一定的最小厚度时，也就到了寿命的终点。
迄今在实践中开关触头的状况仅通过打开开关器和直观检查加以判断。此点特别适用于对预期的剩余寿命的判断，关于剩余寿命的认识对开关器的效能和随之对所连接的用电器的工作可靠性是极其重要的。
在DE-OS 40 28 721中记载了一种用于测定开关器剩余寿命的方法，其中将以电子方式求出在一次开关过程中流过的电荷并对多次开关过程累加。这种方法原则上讲不仅适用于显示确定的剩余寿命，而且此外也适用于在任意时刻说明触头的烧损状况。可是对于与此有关的电子器件需要较高的花费，因而只有在大型开关器上采用这种方法才是经济的。
此外在在先的、但非在先公开的国际专利申请PCT/DE/94/00244中记载了一种开关器，其中触头在背侧开缝并安设在一个一分两半的触头支架上。采用此种配置可以确定出触头的剩余寿命当烧损将缝上的材料完全损蚀掉时，触头就会成为两半。如果在此种状况接通时，在两个触头半件间就会产生电位差，可以将该电位差作为电压测出并用于显示触头烧损。最后在DE-OS 37 14 802中记载了一种电子开关，其中至少一个触头配属有一根光导线，该光导线的传输特性可以由外部借助相应的光学辅助装置加以测量。其中不允许的连续的触头烧损将导致光学传输特性的变化并最后导致光导线的损坏。具体地讲，每个触头都应配备这样一根光导线。
故本发明的目的在于，提出一种方法和一种配属的开关器，用此方法和开关器可以保证在开关器工作时绝对可靠的对不同的开关器和在开关器中的触头配置实现特定的剩余寿命的测定和显示。其重点尤其在于对小型开关器经济地实现对其特定的剩余寿命的测定和显示。
本发明的目的是这样实现的，即采用一根电绝缘的信号线作为测量装置，该信号线可以置入各个和/或多个触头内，并且信号线成为唯一一个监视回路的一部分。一根这样的信号线可以是绝缘的测量线，但也可以是光导线。在采用光导线时，只有一根光导线进行逐触头环接。
在相应的开关器中，在至少一个触头和配属的触头支架间或在触头的触接材料上例如设置有一根作为信号线的带绝缘的电导线，其中绝缘和/或导线的损伤或损坏将被用于产生一个作为触头寿命终结标志的外部信号。
在本发明中，触头可以在其背侧的焊接面上具有一个槽、一个盲孔或其它形式的孔，绝缘的信号线可以插在上述的槽或孔中。尤其是绝缘可以由玻璃纤维护套或其它的耐高温的绝缘构成。
绝缘的信号线在一有益的实施方式中可以由双引线或带有两根绝缘馈线的U形回线构成。尤其是测量线的U形回线可以相互绝缘地穿入一金属护套的管内。例如这类线路作为对地绝缘的护套热电偶已公知并且就此而言用于本发明的目的。
根据本发明创造出了一种在所有工作情况下可以保证最佳的功能可靠性的方法和装置。因而尤其可以相应的方式监视多极开关器的烧损状况，其中通常当一个触头被蚀损时实现显示，该显示不必局限于某触头。
下面将对照附图根据实施例的图示对本发明的进一步的细节和优点加以说明，附图中
图1为带有在唯一一个开关回路中设置的监视器件的三极保护触接装置，图2至5分别为具体的监视回路的不同实施形式。
在图1中简化示出一个用于三极保护的触接装置，其中触接装置10、20和30，每个分别由两个固定触头11、21、31及11＇、21＇、31＇构成，这些触头焊接在触头支架12、22和32及12＇、22＇和32＇上。在此对分别焊接在移动触桥15、25和35上的配合触头14、24、34及14＇、24＇、34＇不再赘述。原则上讲，下面加以说明的测量件也可以安装在移动触头上。
在图1中有唯一一根绝缘的信号线300，该信号线穿过各个触头并形成一个闭合的信号线回路。为此在各个触头11、21、31及11＇、21＇、31＇上可以有透孔。也可以将信号线300在各触头与触头支架间穿过。必要时在触头上可以有铣削口或槽。
在图2中焊接在触头支架2上的触头1备有一个槽3a，在该槽中有一根绝缘信号线，该信号线由绝缘3和金属导线4构成。导线4通过显示器5和一附加电阻6与零线或开关网络的其它相连接。
在图2中的绝缘3尤其可以由玻璃纤维护套构成。当触头1的烧损状况达到使槽3a并随之使绝缘3受到开关电孤的作用时，这时绝缘被损坏并且导线4获得触头1的电位。通过电阻6实现限流，该受限的电流可以直接激发显示器5，例如发光二极管(LED)。
在图2中槽的高度h直接对烧损状况加以确定，对烧损状况例如可以激发显示“剩余寿命还有x％”。
在图3中，一根绝缘线的U形回线置放在槽3a中这种配置由一带有两根设置在管内的、相互绝缘的并且也与护套绝缘的线8和9的金属护套管7构成。这种配置例如可以由一个对地绝缘的护套热电偶实现。这种护套热电偶护套7外径的典型值为1mm。图3a为侧视放大图，其中用8a和8b标示U形回线的线端。
在图3的实施例中一个电流2由触桥不断地流经显示器5、护套热电偶的两根导线8、9和限流电阻、流至零线或开关器的其它相。在此情况时，显示器5，例如发光二极管的激活意味着，剩余寿命未过。
当由于损蚀护套件受到破坏时，一旦导线9与导线8断开时和/或与护套7触接时，显示器5熄灭。
图4示出一个带有触头1的固定触桥2，在触头的背侧有一根金属导线4穿入绝缘3并具有连接端4a和4b。只要绝缘是完整无损的，电流由触桥2流经显示器5、金属导线4和附加电阻接到零线或其它相上。一旦开关电孤将绝缘3和导线4损坏掉，则至显示器的电流被断开。这既适用于导线4简单中断的情况，又适用于导线4与触头1附加触接并随之显示器5短路的情况。
在所述实施例中有益的是，费用投入相对很低并且仅由在开关触头上使用信号线决定。其中例如可以通过将显示器件接在触头支架上利用电位进行显示。在任何情况下将识别出有关开关器剩余寿命已完状况并发出相应信号。
借助实施例2至4所述的配置可以设计成相应于图1简略所示的多相保护开关。尤其有益的是仅需要采用唯一一根信号线。
在图5中示出一种带有三个触头41、51和61的配置，这些触头分别在其背侧具有一个盲孔42、52和62。信号线经过相应的绝缘43、53和63插入盲孔42、52和62中。例如根据图5唯一的一根测量线100由显示器5开始进行如下方式的布线，触头41、51和61的支路104、105和106相应于图3a所示护套热电偶以双引线或U形方式引入。通过双引线设计保证了甚至在局部受损情况下的显示可靠性。另外也可以实现并列监视。因而用唯一一个装置可以同时和费用低廉地实现对多个触头的监视。
权利要求
1.一种用于监视开关器至少一个触头烧损状况的方法，具有如下特征-采用一根电绝缘的信号线作为测量件，该信号线可以插入各个和/或多个触头内，-信号线构成唯一一个监视回路的一部分。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于采用光导线作为信号线。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于采用绝缘测量线作为信号线。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于采用双引线的或U形的测量线。
5.一种用于实施如权利要求1所述方法的开关器，尤其是保护开关或断路器，其带有触头，该触头固定在开关器机箱内的触头支架上，并带有用于监视触头烧损状况的器件，其特征在于在至少一个触头(1；11，21，31；41，51，61)与其触头支架(2；12，22，32)间或在触头材料内设置有一根带绝缘(3)的电信号线(4，100，300)和导线(4，100，300)，其中绝缘(3)和/或导线(4)的损伤或损坏将被用于产生作为触头(1；11，21，31；41，51，61)寿命终结标志的一个外部信号。
6.如权利要求5所述的开关器，其特征在于触头(1)在其背侧焊接面上有一个槽(3a)，绝缘的电导线(300，3，4)处于该槽内。
7.如权利要求4所述的开关器，其特征在于电导线(4)的绝缘(3)由玻璃纤维护套或其它的耐高温的绝缘构成。
8.如权利要求5所述的开关器，用于连接带有多相和一根零线的电网，其特征在于电导线(4)通过显示器件(5)和其附加电阻(6)与待连接的电网的零线或其它相连接。
9.如权利要求5所述的开关器，其特征在于绝缘的电导线由一根带有两根相互绝缘的馈线(8)的U形回线(8a，9a)构成。
10.如权利要求9所述的开关器，其特征在于U形回线(8a，9a)相互绝缘地穿入一金属护套管(7)。
11.如权利要求9所述的开关器，其特征在于U形回线(8，9)的一根馈线(8)通过附加电阻(6)接在待连接的电网的零线或两个相中的一个相上并且另一根馈线(9)通过显示器件(5)返接到触头支架(2)上。
12.如权利要求10或11所述的开关器，其特征在于在金属护套管(7)内的U形回线(8a、9a)作为对地绝缘的护套热电偶加以实现。
13.如权利要求8所述的开关器，其特征在于绝缘线(3，4)在触头(1)的整个背侧上穿过并且导线(4)的一端(4a)接在待连接电网的零线或其它的相上并且导线(4)的另一端(4b)通过显示器件(5)接在触头支架(2)上。
14.如权利要求5所述的开关器，其特征在于固定的触头支架(2；12，22，32)被利用于显示。
15.如权利要求6所述的开关器，其特征在于槽(3a)的高度是确定可自由选择的触头(1；11，21，31)剩余寿命的量度。
全文摘要
已知在触头与其触头支架间设置有用于监视触头烧损状况的测量器件。根据本发明采用电绝缘信号线作为测量器件，该信号线可安装在各个和/或多个触头内，其中信号线构成唯一一个监视回路的一部分。在配属的开关器中，在至少一个触头(1，11，21，31，41，51，61)与其触头支架(2；12，22，52)间设置有一根作为信号线的带绝缘(3，43，53，63)的电导线(4，100，300)，其中绝缘(3，43，53，63)和/或导线(4，100，300)的损伤或损坏将被用于产生作为触头(1，11，21，31，41，51，61)寿命终结标志的外部信号。
文档编号H01H1/00GK1161749SQ95195848
公开日1997年10月8日 申请日期1995年10月25日 优先权日1994年10月27日
发明者乔格·基泽, 戴维-沃尔特·布兰斯顿, 莱因哈特·梅尔, 埃里克·沃斯 申请人:西门子公司