一种用于光伏应用的切断器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种特别是用于光伏应用的切断器。
【背景技术】
[0002]在光伏系统中，每个光伏电池中产生的较小的电流被并联地结合以便提供利用系统所需的电流或总功率。因此在光伏系统中惯用的是，每个光伏电池个体被隔离、被保护和被断开。在光伏应用领域(但是一般在用于电子系统的装置的领域)已知的是，通过使用切断器和其中的旋转开关来实现这一目的。
[0003]已知类型的切断器通常由一个或多个模块化的触头箱构成，每个触头箱通常包括可旋转触头和一对固定触头。可旋转触头的旋转(在两个或更多个模块化的触头箱的连接对于每个模块同时发生的情况下)，使得能够阻止或允许电流在每个模块的两个固定触头之间流动。
[0004]切断器被用在直流电流和交流电路中。
[0005]已知类型的切断器的共有的问题是:在直流电路和交流电路中，涉及需要限制或防止被称为电弧的形式的现象。
[0006]电弧现象发生在用于打开和闭合电路的操作期间。其由于电触头之间的空气的电离并形成等离子而产生。实际上，在打开步骤中，电触头之间的接触表面趋于逐渐减小，使得电流密度随之增大。因此，温度升高到非常高的值，从而引起电弧的触发和发展。
[0007]电弧现象在直流电流的情况下明显加剧，因为交流电路周期性地下降至零电流值并使得自然并周期性地熄灭电弧。
[0008]电弧的形成总是存在，但是触头电极的劣化并且常常具有甚至将触头自身相熔接的风险。
[0009]一些用于熄灭电弧的方法已为人所知并且用已知类型的切断器以不同的方式实施。第一方法实质上在于使电触头物理地间隔开。第二方法在于，插入电触头的另一元件(例如，金属薄片或磁体)，该元件能够阻断形成于两个主触头之间的电弧并迫使等离子扩张(expand)。第三方法在于，增加触头的打开速度，并借此在尽可能短的时间内增加电触头之间的物理距离。
[0010]但是这些已知类型的切断器具有缺点，其缺点包括:为了至少部分地满足上述要求而具有庞大的结构和复杂的几何形状。
[0011]这些已知类型的切断器的另一缺点在于，部件组装困难。
【发明内容】
[0012]本发明的目标是提供一种尤其用于光伏应用的切断器，该切断器排除了所述缺点并克服了【背景技术】的限制，具有有限的体积并能够被快速组装。
[0013]在这一目标下，本发明的目的是提供一种促进电弧的熄灭的切断器。
[0014]本发明的进一步的目标是提供一种能够极大地确保使用的可靠性和安全性的切断器。
[0015]本发明的另一目标是提供比【背景技术】更易于实施并且具有经济竞争力的切断器。
[0016]通过实现一种特别是用于光伏应用的切断器，这一目的以及这些或其它的目标将在下文中变得清晰，所述切断器包括至少两个模块化触头箱，每个所述模块化触头箱包括箱状体，所述箱状体被连接至相邻模块化触头箱的相邻箱状体，每个所述箱状体形成有中心座和两个外周座，所述中心座容纳可旋转触头，所述两个外周座中的每个容纳相应固定触头的能够从所述模块化触头箱的外部触及的连接部分，所述可旋转触头能够绕所述中心座的轴线相对于所述箱状体旋转，以接合将其所述连接部分布置在所述外周座中的所述固定触头或从所述固定触头脱开，其特征在于，同一所述箱状体的所述两个外周座相对于穿过所述中心座的所述轴线的中心平面被布置在同一侧上，并且，所述箱状体的两个外周座以及相邻箱状体的两个外周座相对于所述中心平面被布置在相反的两侧上。
【附图说明】
[0017]参照下列附图来描述非限制性且非穷举性的实施例。
[0018]通过结合附图对以非限制性示例示出的根据本发明的尤其用于光伏应用的切断器的优选但非排它的实施例进行详细描述，本发明的上述以及其它方面、特征和优点将变得更为明显，在附图中:
[0019]图1为根据本发明的切断器的透视图；
[0020]图2为图1的切断器的另一透视图，但是从与图1不同的角度观察得到；
[0021]图3为与图1的切断器相关的电气图的示例的视图；
[0022]图4为根据本发明的切断器的结构变型的分解透视图；
[0023]图5为图4的切断器的外部电连接桥的透视图；
[0024]图6为根据本发明的切断器的模块化触头箱的透视图，其中，电触头处于“断开”状态；
[0025]图7为图6的模块化触头箱的透视图，其中，电触头处于“接通”状态；
[0026]图8为图7的模块化触头箱的分解透视图；
[0027]图9为图8的模块化触头箱的可旋转触头的分解透视图；
[0028]图10为根据本发明的切断器的固定触头的分解透视图；
[0029]图11为图10的固定触头的第一变型的透视图；
[0030]图12为图10的固定触头的第二变型的透视图；
[0031]图13为图6的模块化触头箱处于倒转位置的透视图；
[0032]图14为两个相邻的模块化触头箱的处于正确位置的联接的侧视图；
[0033]图15为图14中所示内容的透视图；
[0034]图16为两个相邻的模块化触头箱的处于不正确位置的联接的侧视图；
[0035]图17为图16中所示内容的透视图；
[0036]图18为图6的模块化触头箱的电触头元件的透视图，其中，电触头处于“断开”状态；
[0037]图19为图6的模块化触头箱的电触头元件的透视图，其中，电触头处于“接通”状态；
【具体实施方式】
[0038]参照附图，通常用附图标记I指示的特别是用于光伏应用的切断器包括至少两个模块化触头箱2，每个模块化触头箱包括箱状体3，所述箱状体3被连接至相邻模块化触头箱2的相邻箱状体3。箱状体3形成有中心座40和两个外周座50，所述中心座40容纳可旋转触头4，所述两个外周座50中的每个容纳固定触头5的能够从模块化触头箱2的外部触及的连接部分51。可旋转触头4能够绕中心座40的轴线40a相对于箱状体3旋转，以接合将其连接部分51布置在外周座50中的固定触头5或从固定触头5脱开。
[0039]根据本发明，同一箱状体3的两个外周座50相对于穿过轴线40a的虚拟中心平面A被布置在同一侧。此外，根据本发明，箱状体3的两个外周座50以及相邻箱状体3的两个外周座50相对于虚拟中心平面A被布置在相反的两侧上。
[0040]有利地，箱状体3具有大致为矩形的平面形状；中心座40穿过箱状体3的两个相反的端面，并且虚拟中心平面A平行于箱状体3的两个相反的侧30，31。
[0041]举例而言，图1和图2示出了包括六个彼此相互叠置的模块化触头箱2的切断器I。对于每个模块化触头箱2而言，容纳固定触头5的外周座50被定位成分别交替地邻近切断器I的侧100和侧101。图1、图2示出的切断器I和图4的分解视图中示出的变型的区别在于，模块化触头箱2相对于覆盖元件107和所述切断器I的端面的不同的定向。
[0042]如图6、图7和图8所示，每个模块化触头箱2包括箱状体3、可旋转触头4和一对固定触头5，所述可旋转触头4被容纳在箱状体3的中心座40中，每个固定触头5的相应连接部分51被容纳在箱状体3的两个外周座50中的一个之中。
[0043]每个固定触头5包括连接部分51、接触部分52和连接部分53，所述连接部分53在所述连接部分51和所述接触部分52之间延伸。连接部分51能够从模块化触头箱2的外部和所述切断器I的外部触及。所述连接部分51实际上包括螺钉锁止系统55，其中，可利用螺丝刀56来操作所述螺钉，以便锁止在外部导电体57a、57b、57c和57d上。固定触头5的接触部分52适于建立与可旋转触头4的电接触。具体地，固定触头5的接触部分52可被有利地布置在虚拟中心平面A处。
[0044]可旋转触头4包括导电金属部分41，所述导电金属部分41限定两个端部42，所述两个端部42适于根据它们的位置而与固定触头5的接触部分52进行接触。导电金属部分41有利地包括两个导电薄片41a，41b。能够利用在两点或多点进行冷冲压，或通过将导电薄片41a，41b自身折叠到所述薄片中的一个的两个或更多个侧缘上，而将所述导电薄片41a，41b联接，或导电薄片41a，41b还可由被折叠到自身上的单个元件构成。导电薄片41a，41b被插入在可旋转支撑部43和盖44之间，所述可旋转支撑部43有利地由电绝缘材料制成并且被容纳在中心座40中，所述盖44同样有利地由电绝缘材料制成。可旋转触头4的端部42部分地从可旋转支撑部43和盖44突出，并且适于建立与固定触头5的接触部分52的电接触。
[0045]图6示出了电触头处于“断开”状态的模块化触头箱2，其中，可旋转触头4的端部42不与固定触头5的接触部分52接触，因此防止了电流在两个固定触头5之间流动。图7示出了电触头处于“接通”状态的模块化触头箱2，其中，可旋转触头4的端部42与固定触头5的接触部分52接触，因此允许电流在两个固定触头5之间流动。
[0046]具体如图18和图19所示，导电薄片14a，41b在端部处42分叉以提供狭槽47 (固定触头5的接触部分52可在所述狭槽47中滑动)，从而确保可旋转触头4和固定触头5之间的电连续性。
[0047]有利地，连接部分53被稳固地容纳在形成于箱状体3中的互锁座33中。此外，互锁座33可有利地填充有树脂或硅胶，以便增加固定触头5的机械稳定性和电绝缘性。
[0048]图10不出了固定触头5。根据图11中不出的固定触头5的第一变型,对于每个固定触头5，具有绝缘材料制成的保护元件54，所述保护元件54至少部分地环绕固定触头5的连接部分53并且与连接部分53 —起被稳固地容纳在形成于箱状体3中的互锁座33中。在这种情况下，能够用树脂或硅胶进一步填充保护元件54和/或互锁座33，以便机械地稳固固定触头5并使其电绝缘。根据图12中示出的第二变型，保护元件54被直接共同模制在固定触头5的连接部分53上。
[0049]有利地，此外具体如图6至图8以及图13至图17所示的，箱状体3包括至少一个定位销6和用于相邻箱状体3的定位销6的座7，所述定位销6被布置成靠近箱状体3的第一侧31，所述座7被布置成靠近所述第一侧31相反的第二侧30。
[0050]每个箱状体3的定位销6接合相邻箱状体3的座7，使得箱状体3的两个外周座50和相邻箱状体3的两个外周座50被布置成靠近切断器I的相反的两侧100，101。
[0051]图14和图15示出模块化触头箱2与相邻模块化触头箱2的正确联接，其中，容纳上部箱状体3的固定触头5的外周座50被布置成靠近断路器I的侧100，而下部箱状体3的外周座50被布置成靠近切断器I的相反侧101。
[0052]图16替代地示出了模块化触头箱2与相邻模块化触头箱2的不正确联接，其中，上部箱状体3的外周座50和下部箱状体3的外周座50被布置成靠近切断器I的同一侧100。通过存在下部箱状体3的销6来防止这种联接，这种联接与上部箱状体3中的相应的座