具有在突然地接通时用于接触系统的阻尼元件的开关装置

摘要

本发明涉及一种开关装置，具有在突然地接通时用于接触系统的阻尼元件(10)，其中，接触系统具有接触闸板(1)和引入的能运动的触头(2)，并且其中，能运动的触头(2)与固定的触头(3)相对置地布置。本发明的特征在于，接触闸板(1)具有至少一个突出部(15)，其在突然地接通开关装置时与阻尼元件(10)作用连接。

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关装置，具有在突然地接通时用于接触系统的阻尼元件，其中，接触系统具有接触闸板和引入的能运动的触头，并且其中，能运动的触头与固定的触头相对置地布置。

背景技术

开关装置、特别是断路器用于在短路时安全地关断并且由此保护耗能设备。此外，电的或机械的开关单元适用于在操作上手动接通耗能器，以及在设备上进行维护工作或改变时将设备与电网安全地隔开。电开关单元通常被电磁式地驱控。

也就是说，这样的开关单元是具有用于发动机、线路、变压器和发电机的集成保护的、在技术上高价值的电开关装置。其在具有更小的开关频率的功能位置上有更多的使用。这样的开关单元除了短路保护之外还适用于过载保护。

在短路的情况下，电开关单元安全地关断电设备。因此，其提供了过载的安全保护。有电流流过的每条线路都或多或少地加热。在此，加热取决于电流强度与导体横截面的比、即所谓的电流密度。电流密度不允许过大，因为否则能够由于过高的加热而烧毁导体绝缘，并且由此可能会引起火灾。为了保护电设备不受到这种有害的影响，开关单元被应用作为过流保护装置。

断路器具有两个相互分开作用的、用于过载和短路保护的触发机构。两个触发器串联。时间上几乎无延迟作用的电磁触发器起到在短路时的保护作用。在短路时，电磁触发器无延迟地释放断路器的闭锁机构。开关衔铁在短路电流能够到达其最高值之前分开触头。

已知的开关单元具有带有接触闸板和能运动的触头的接触闸板单元。该能运动的触头还具有电触点。此外，这样的开关单元具有到电线的第一开关触点。在接通的状态中，能运动的触头的电触点接触开关单元的固定的触点。在短路情况中，能运动的触头的电触点从固定的触点处松开，从而中断电流。在此，能运动的触头从固定的触点处松开。

断路器除了满足其作为如上所述的过载和短路触发器的保护功能之外，还执行发动机的标准的通断。为了证明该功能，断路器根据产品标准必须能够接通十倍的发动机额定电流。为了能够保障该极限负荷而需要的是，断路器近似同时并且以跳跃功能关闭三个电流通路的双断点，其分别以具有两个能运动的接触点和两个固定的接触点的、能运动的桥的形式存在。

为了实现该功能，经由以操作元件、闭锁机构和操作链形式存在的手动操作机构，接触器从接触闸板和能运动的桥中释放。该释放通过所谓的快速接通实现，其中，“快速”的表述在此涉及突然的或者自发的接通。在此，三个接触系统仅在闭锁机构已经接通之后才通过机构释放。此时，以接触负载弹簧形式存在的储能弹簧在接通时确定触点的运动。

在桥碰到固定触头上之后，接触闸板加速运动，直到其在止挡部上反弹。通过反弹和由此产生的接触闸板的动能导致了接触系统的重新断开。这在同时升高电流时能够在该电流通路中导致熔接。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种具有接触系统的开关装置，其在突然地接通开关装置时避免触点的损坏。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述的特征的开关装置实现。能够单独或相互组合应用的有利的实施方案和改进方案是从属权利要求的内容。

根据本发明，该目的通过具有在突然地接通时用于接触系统的阻尼元件的开关装置实现，其中，接触系统具有接触闸板和在引入的能运动的触头，并且其中，能运动的触头与固定的触头相对置地布置。在此，本发明的特征在于，接触闸板具有至少一个突出部，其在突然地接通开关装置时与阻尼元件作用连接。

基于I_N＝80A的高额定电流，并且通过标准确定的必须能够实现接通十倍的发动机额定电流的事实，需要使跳跃功能尽可能好地接近开关的接通动态特性。快速接通的原理的基础在于，具有接触闸板、桥和固定触头的接触器的闭合运动与开关杆的接通运动、即由操作元件、闭锁机构和操作链组成的手动操作机构的上级的接通运动退耦。在接触器以及桥接通过程中由开关杆保持到固定触头的一定的间距，直到上级的手动操作的机构结束接通进程为止。仅当释放接触器的时候，由此通过预加应力的储能弹簧以跳跃功能闭合触点。

在由于大装置尺寸而需要的、接触负载弹簧的较高的力的基础上，接触闸板在触点闭合之后继续加速。接触闸板此时碰到开关杆，从其处反弹并且在与桥碰撞期间再次断开触点，这导致了触点的熔接和因此的装置的故障。

根据本发明，该目的通过作为下部标准组件的一部分的阻尼元件实现。该阻尼元件的目的在于，在突然的接通装置之后为接触闸板收回动能，并且因此避免接触闸板的反弹以及触点的再次断开。

优选地，根据本发明的阻尼元件实施为冲压弯件(Stanz-biegeteil)并且在当前的构造中应用为接收弹簧(Fangfeder)。在此，接收弹簧与下部标准组件固定地安装在导向片的下方。接收弹簧具有V形的板式弹簧元件(Blattfederelement)，其在安装状态中形状配合地包围设置有梯形的加厚部的接触闸板。如果接触闸板位于两个位置“通”和“断”之间，那么接收弹簧就是无效的并且不限制接触闸板的运动自由。然而，如果接触闸板在快速接通进程之后由于其惯性继续向上运动并且从桥处离开，那么其通过接收弹簧在其向上运动中被有效地制动。因此不再能够实现在开关杆上的反弹。由此，触点不能够重新断开，从而避免了熔接和最终的装置的毁坏。

如果接触闸板在接通时由于其惯性继续向上加速，那么通过根据本发明的具有V形板式弹簧元件的接收弹簧和在接触闸板上作为配合件的梯形加厚部对其进行有效地制动。采用根据本发明的接收弹簧避免的是，在开关杆处的接触闸板由于其动能而反弹，并且触点在其向后运动期间重新断开。触点由此熔接和装置损毁的危险不再出现。

根据本发明的阻尼元件的另一个优点在于，不必偏离习惯上的装配进程，因为接收弹簧的缺失的元件在装配接触闸板时能够被简单地搭接。在正常的运行期间、即在开关制造的通和断状态之间，接收弹簧不对接触闸板的运动自由产生影响。仅当接触闸板从桥处离开的时候，接触闸板有效地通过接收弹簧制动，以便避免反弹。

在本发明的一个特别有利的设计方案中能够提出的是，接触闸板利用中间区域和两个侧导板U形地构造，在该侧导板上布置至少一个突出部。突出部优选地为接触闸板的侧导板上的梯形的加厚部，其构造为阻尼元件中的隆起部的配合件，由此，接触闸板在突然地接通开关装置时在其向后运动中被有效地制动。因此不再能够实现在开关杆上的反弹。由此，接触系统的触点不能够重新断开，从而避免了熔接。

该设计的一个根据本发明的改进方案能够在于，阻尼元件构造为冲压弯件。阻尼元件作为冲压弯件的设计方案包含的优点为，能够简单和低成本地制造阻尼元件并且此外能够容易地安装。

在本发明的一个特定的方案中能够存在的另一个设计在于，阻尼元件利用两个相互平行并且相互间隔开的侧接片和过渡区域U形地构造。根据本发明的U形的阻尼元件的设计方案包含的优点为，阻尼元件能够围绕开关装置的导向片的周围定位，该导向片通常位于开关装置的壳体底部。由此能够实现阻尼元件在开关装置的下部标准组件中的牢固的固定。在此，根据本发明能够提出的是，导向片布置在阻尼元件的过渡区域上。

在根据本发明的设计的另一个特定的方案中能够提出的是，阻尼元件的侧接片具有隆起部，其在突然地接通开关装置时与在接触闸板处的至少一个突出部作用连接。如果接触闸板位于两个位置“通”和“断”之间，那么接收弹簧就是无效的并且不限制接触闸板的运动自由。然而，如果接触闸板在快速接通进程之后由于其惯性继续向上运动并且从桥处离开，那么阻尼元件就通过接触闸板处的突出部和阻尼元件处的隆起部的共同作用而在其向上运动中被有效地制动。因此不再能实现在开关杆处的反弹。

在本发明的一个特别优选的设计方案中，根据本发明的设计的技术上的改进方案能够在于，阻尼元件定位在开关装置的导向片的下方。开关装置的、特别是断路器的导向片通常定为在壳体底部。经由阻尼元件的U形，能够通过阻尼元件的两个相互平行并且相互间隔开的侧接片引导导向片，并且导向片被放在阻尼元件的过渡区域上。与此关联的是阻尼元件在开关装置的下部标准组件处的牢固的固定。

根据本发明还能够提出的是，阻尼元件构造为板式弹簧元件。阻尼元件的该特定的实施方式的优点在于，对于该类型的弹性元件来说不必提供特别大的构造空间。对阻尼元件来说在该特定的实施方式中能够实现的是，接触闸板利用其梯形的加厚部在安装状态中形状配合地被包围。

此外，根据本发明能够提出的是，接触闸板在安装状态中由阻尼元件形状配合地包围。构造为板式弹簧元件的阻尼元件特别有利于该特定的实施例。

此外，根据本发明能够提出的是，开关装置是断路器。

根据本发明的开关装置由壳体包围并且具有接触系统，该接触系统具有：接触闸板，在其中引导具有触点的能运动的触头；和与能运动的触头相对置地布置的固定地定位的触头。优选地，接触闸板利用中间区域和两个侧导板U形地构造。在接触闸板的侧导板之间布置接触负载弹簧(Kontaktlastfeder)。在接触闸板的中间区域的上方布置有开关杆，其与接触系统作用连接。快速接通的原理的基础在于，由接触闸板和固定且能运动的触头组成的接触器的闭合运动与开关杆的接通运动、即由操作元件、闭锁机构和操作链组成的手动操作机构的上级的接通运动退耦。在接触器以及桥接通进程中由开关杆保持到固定触头的一定的间距，直到上级的手动操作的机构结束接通进程为止。仅当释放接触器的时候，由此通过预加应力的储能弹簧以某种类型的跳跃功能闭合触点。

接触负载弹簧在定位在开关装置的壳体上的导向片上布置。接触闸板、在接触闸板的侧导板之间定位的接触负载弹簧和导向片被优选构造为板式弹簧元件或者接收弹簧的阻尼元件包括，亦即阻尼元件抵靠在接触闸板的侧导板处并且在导向片的下方实施。

具有用于接触系统的阻尼元件的、根据本发明的开关装置的特征在于，采用阻尼元件避免了接触闸板由于其动能而在开关杆处反弹，并且触点在其向后运动期间重新断开。触点熔接和装置由此损毁的危险不再出现。另一个优点在于，不必偏离习惯上的装配进程，因为弹性的元件在装配接触闸板时能够被简单地搭接。在正常的运行期间-即在装置的通和断状态之间-阻尼元件不对接触闸板的运动自由产生影响。仅当接触闸板从桥处离开的时候，接触闸板有效地通过接收弹簧制动，以便避免反弹。

附图说明

接下来根据实施例以及根据附图来详细阐述本发明的另外的优点和实施方案。

在此示意性地示出：

图1是具有接触系统和阻尼元件的、根据本发明的开关装置的局部的立体透视图；

图2是具有阻尼元件的接触系统的透视图；

图3是具有阻尼元件的接触系统在断开状态中的剖面图；

图4是具有阻尼元件的接触系统在接通状态中的剖面图；

图5是具有阻尼元件的接触系统在突然地接通之后的剖面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的开关装置，其由壳体包围并且具有接触系统，该接触系统具有：接触闸板1，在其中引导具有触点的能运动的触头2；和与能运动的触头2相对置地布置的固定地定位的触头3。优选地，接触闸板1利用中间区域4和两个侧导板5，6U形地构造。在接触闸板1的侧导板5，6之间布置接触负载弹簧7。在接触闸板1的中间区域4的上方布置有开关杆8，其与接触系统作用连接。

快速接通的原理的基础在于，由接触闸板1、能运动的触头2和固定的触头3组成的接触器的闭合运动与开关杆8的接通运动、即由操作元件、闭锁机构和操作链组成的手动操作机构的上级的接通运动退耦。能运动的触头2在接通进程中由开关杆8以到固定触头的一定的间距进行保持，直到上级的手动操作的机构结束接通进程为止。仅当释放接触器的时候，由此通过预加应力的储能弹簧以某种类型的跳跃功能闭合触点。

接触负载弹簧7位于开关装置的下部中的塑料顶罩上。在壳体底部处定位有导向片9。接触闸板1、在接触闸板1的侧导板5，6之间定位的接触负载弹簧7和导向片9被优选构造为板式弹簧元件或者接收弹簧的阻尼元件10包括，亦即阻尼元件10抵靠在接触闸板1的侧导板5，6处并且在导向片9的下方实施。

从图2中得知，阻尼元件10包括由接触闸板1、接触负载弹簧7和导向片9组成的单元。优选地，阻尼元件10利用过渡区域11和两个相互平行并且相互间隔开的侧接片12，13U形地构造。在此，阻尼元件10的侧接片12抵靠在接触闸板1的侧导板5上。同样地，阻尼元件10的侧接片13抵靠在接触闸板1的侧导板6上。导向片9在阻尼元件10的过渡区域11上定位并且通过侧接片12，13引导，从而使阻尼元件10包括接触闸板的侧导板4，5、在其间定位的接触负载弹簧7和导向片9。此外，从图2中得知，阻尼元件10的侧接片12，13具有隆起部14，其朝向接触闸板1的侧导板5，6地设计。

图3示出了在断开状态中的、具有阻尼元件的根据本发明的接触系统。在断开状态中，触点断开并且开关杆8抵靠在接触闸板1处。阻尼元件10在该开关状态中没有作用。从图3中得知突出部15，其布置在接触闸板1的侧导板5，6的端部处。该突出部15在快速接通之后与阻尼元件10的隆起部14共同作用。

图4示出了在接通状态中的、具有阻尼元件10的根据本发明的接触系统。在接通状态中，开关杆8不直接抵靠在接触闸板1处。来自能运动的触头2和固定地定位的触头3的触点在该开关状态中闭合。阻尼元件10在此也没有作用。

图5示出了在突然地接通之后的、具有阻尼元件10的根据本发明的接触系统。触点在此继续闭合。接触闸板1尝试加速，然而被阻尼元件10制动。制动进程通过接触闸板1的侧导板5，6上的突出部15与阻尼元件10的侧接片12，13上的隆起部14的共同作用引起。优选地，阻尼元件10构造为接收弹簧，并且形成在接触闸板处的优选为梯形的加厚部的配合件。由此有效地制动接触闸板1的运动。采用该阻尼元件10避免了接触闸板1由于其动能而在开关杆8处反弹，并且触点在其向后运动期间重新断开。触点熔接和装置由此损毁的危险不再出现。

具有用于接触系统的阻尼元件的、根据本发明的开关装置的特征在于，采用阻尼元件避免了接触闸板由于其动能而在开关杆处反弹，并且触点在其向后运动期间重新断开。触点熔接和装置由此损毁的危险不再出现。另一个优点在于，不必偏离习惯上的装配进程，因为弹性的元件在装配接触闸板时能够被简单地搭接。在正常的运行期间-即在装置的通和断状态之间-阻尼元件不对接触闸板的运动自由产生影响。仅当接触闸板从桥处离开的时候，接触闸板有效地通过接收弹簧制动，以便避免反弹。

附图标记列表

1 接触闸板

2 能运动的触头

3 固定地定位的触头

4 中间区域

5 侧导板

6 侧导板

7 接触负载弹簧

8 开关杆

9 导向片

10阻尼元件

11过渡区域

12侧接片

13侧接片

14隆起部

15突出部