具有触头熔焊指示器的开关装置

申请号 CN201010586333.9 申请日 2010-12-13 公开(公告)号 CN102097258B 公开(公告)日 2014-10-22
申请人 施耐德电器工业公司; 发明人 玛丽-劳尔.米肖克斯; 马克.波珀特; 锡德里克.布里克奎特; 让-皮埃尔.多彻明; 斯蒂芬.福利克; 布鲁诺.雷蒙德;
摘要 一种 开关 装置,包括:由触头臂(203,204) 支撑 的活动主触头(47,48),脱扣机构(51),手动复位装置(40),经由所述脱扣机构在所述触头臂上动作的脱扣装置(41),以及用于指示所述触头的 熔焊 的机构,所述开关装置的特征在于,所述指示机构包括与所述触头臂耦合的 锁 扣杆(231)以当所述触头闭合时 定位 所述锁扣杆在锁扣 位置 ,所述锁扣杆(231)设置有钩子(243),该钩子安置为以使得当所述锁扣杆处于所述锁扣位置时在所述开关装置脱扣之后固定所述手动复位装置(40)在中间位置。
权利要求

1.一种开关装置,包括:
活动主触头(47,48),其由触头臂(203,204)支撑并在闭合位置与静止主触头(206,
207)配合,
脱扣机构(51),其作用在所述触头臂上,
手动复位装置(40),其经由所述脱扣机构作用在所述触头臂上并能够占据代表所述开关装置的设置的位置和代表所述开关装置的脱扣的位置,
脱扣装置(41),其经由所述脱扣机构作用在所述触头臂上,以及
用于指示所述主触头(47,48,206,207)的熔焊的机构,该机构作用在所述手动复位装置上以使得所述手动复位装置占据中间位置以表明存在所述主触头的熔焊,其特征在于,所述指示机构包括扣杆(231),该锁扣杆设置有作用在所述触头臂上的活动部分(235)以当所述主触头闭合时将所述锁扣杆定位在锁扣位置,所述锁扣杆(231)设置有锁扣臂(244),该锁扣臂带有钩子(243),所述钩子安置为以使得当所述锁扣杆处于所述锁扣位置中时在所述开关装置脱扣之后将所述手动复位装置(40)固定在所述中间位置,并且,所述锁扣杆(244)的活动部分是第二臂,并且所述锁扣杆(231)的该第二臂包括当所述主触头闭合时按压在触头保持器的止停(247)上的止停部(245),并且用于指示所述主触头的熔焊的机构通过脱扣机构(51)的驱动杆(121)作用在所述手动复位装置上,并且所述手动复位装置(40)牢固地安装在所述驱动杆(121)的一端上,所述驱动杆(121)在另一端包括用于在脱扣之后由所述锁扣杆(231)的所述钩子(243)闭锁的锁扣眼(133),并且所述脱扣机构(51)经由具有电磁体的控制致动器(53)作用在所述活动主触头(47,
48)上,所述活动主触头通过触头保持器与所述控制致动器的活动部分(157)耦合,所述脱扣机构(51)经由所述开关装置内部的开关(59,169)与所述控制致动器(53)配合,所述开关装置包括活动控制触头(59),所述控制触头(59)在发生脱扣时打开以间接打开所述活动主触头(47,48),所述开关装置的复位通过手动复位装置执行,所述手动复位装置为复位按钮(40)并且闭合所述控制触头(59),以使得能够进行控制以闭合所述活动主触头(47,
48)。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述锁扣杆(231)的所述活动部分(235)通过所述触头保持器与所述触头臂(203,204)耦合。
3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述触头保持器实质上由夹具(205)形成,其中所述锁扣杆(231)的所述第二臂(235)和所述触头臂(203,204)接合。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述手动复位装置(40)包括用于与挂锁附件配合以闭锁所述开关装置的挂锁装置,该挂锁装置在当所述手动复位装置处于所述中间位置时不可接近。
5.如权利要求1所述的开关装置,包括:
由导电材料制成的活动触头臂(203-204),其支撑活动主触头(47,48)以打开或闭合所述活动主触头,
触头压弹簧(208),其作用在所述触头臂上以在所述活动主触头和静止主触头(206,207)之间施加触头压力,以及
具有U形轮廓的开口磁加强回路(210,211),其与所述触头臂相关联,所述磁加强回路(210,211)由磁材料形成,并安置为以使得当所述活动主触头闭合时在所述触头臂的长度的至少一部分上覆盖该触头臂,以使得当短路故障电流在所述触头臂中流动时加强所述触头压力,
其特征在于,所述磁加强回路关于所述静止主触头(206,207)牢固地固定在所述开关装置中,并且它关于所述触头臂安置为以使得当所述活动主触头闭合时所述触头臂从所述磁加强回路过冲预定的过冲距离(221)。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,在由所述磁加强回路覆盖的触头臂的所述长度的至少一部分上所述过冲距离(221)平均为0.1-2毫米。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,在由所述磁加强回路覆盖的触头臂的所述长度部分上所述过冲距离(221)平均为0.5-1毫米。
8.如权利要求5-7中任一项所述的装置,其特征在于,所述磁加强回路具有在平行于所述触头臂长度的方向限定的包括在20-35毫米之间的尺度。
9.如权利要求5-7中任一项所述的装置,其特征在于,所述磁加强回路具有在垂直于所述触头臂的长度的方向限定的包括在4-7毫米之间的尺度。
10.如权利要求5-7中任一项所述的装置,其特征在于,所述触头臂(203,204)由刀片形成,该刀片安置为以使得它的两个最大面大致面对由与所述触头臂相关联的所述磁加强回路的轮廓形成的U形的两个分支。
11.如权利要求5-7中任一项所述的装置,其特征在于,所述过冲距离大于或者等于所述主触头(47,48,206,207)形成在其中的触头垫的磨损间隙。
12.如权利要求5-7中任一项所述的装置,其特征在于,所述磁加强回路(210,211)直接在与它相关联的所述触头臂上相互作用以当短路故障电流在所述触头臂中流动时加强触头压力。

说明书全文

具有触头熔焊指示器的开关装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于电气设备,一般是低压设备的保护装置领域。这些装置一般用于安装在电气端子配电盘中。
[0002] 特别地,本发明涉及开关装置,该开关装置包括:
[0003] 活动主触头,其由触头臂支撑并在闭合位置与静止主触头配合,[0004] 脱扣机构,其作用在所述触头臂上,
[0005] 手动复位装置,其经由所述脱扣机构作用在所述触头臂上并能够占据代表所述装置的设置的位置和代表所述装置脱扣的位置,
[0006] 脱扣装置,其经由所述脱扣机构作用在所述触头臂上,以及
[0007] 用于指示所述主触头熔焊的机构,其作用在所述手动复位装置上以使得所述手动复位装置占据中间位置以表明存在所述主触头熔焊。

背景技术

[0008] 法国专利申请FR2649826描述一种设置有控制机构的断路器,包括能够在极限闭合和打开位置之间致动的复位把手,设置有作用在所述断路器的触头上的脱扣杆的脱扣机构以及表明与所述脱扣杆配合的所述触头的熔焊以在当触头处于闭合熔焊状态时将把手停止在中间位置的指示装置。
[0009] 这样的断路器的一个缺点是,用于指示触头的闭合熔焊状态的指示装置通过位于距离所述触头一定距离的脱扣机构促动。
[0010] 法国专利申请FR2,829,869描述一种电气开关设备,包括活动触头传导臂、触头压弹簧和用于提高由触头压力弹簧施加在所述臂上的力或者根据在所述臂中流动的电流值最小化该力的磁装置。
[0011] 这样的一种电气开关设备的一个缺点是磁装置包括两个磁电路,其中一个是活动的,因此它们实施起来复杂。

发明内容

[0012] 本发明的目的是通过提出一种开关装置弥补现有技术的开关装置的缺点,该开关装置包括:
[0013] 活动主触头,其由触头臂支撑并在闭合位置与静止主触头配合;
[0014] 脱扣机构,其作用在所述触头臂上;
[0015] 手动复位装置,其经由所述脱扣机构作用在所述触头臂上并能够占据代表所述装置的设置的位置和代表所述装置脱扣的位置;
[0016] 脱扣装置,其经由所述脱扣机构作用在所述触头臂上;以及
[0017] 用于指示所述主触头的熔焊的机构,其作用在所述手动复位装置上以使得所述手动复位装置占据中间位置以表明存在所述主触头的熔焊。
[0018] 所述装置的其特征在于,所述指示机构包括扣杆,该锁扣杆设置有作用在所述触头臂上的活动部分以当所述主触头闭合时将所述锁扣杆定位在锁扣位置,所述锁扣杆设置有锁扣臂,该锁扣臂带有钩子,该钩子安置为以使得当所述锁扣杆处于所述锁扣位置时在所述装置脱扣之后将手动复位装置固定在所述中间位置。
[0019] 所述脱扣机构优选地经由具有电磁体的控制致动器作用在活动主触头上,该活动主触头通过触头保持器与所述控制致动器的活动部分耦合。
[0020] 锁扣操纵杆的活动部分优选地通过触头保持器与触头臂耦合。
[0021] 根据一个实施例,锁扣杆的活动部分是第二臂。触头保持器实质上优选地由夹具形成,触头臂和锁扣杆的第二臂接合在该夹具中。锁扣杆的第二臂优选地包括当主触头闭合时按压在触头保持器的止停上的止停部。
[0022] 根据一个实施例,手动复位装置包括用于与挂锁附件配合以锁扣所述开关装置的挂锁装置,所述挂锁装置在当所述手动复位装置处于中间位置时不可接近。挂锁装置优选地包括用于接收挂锁的搭扣的开口。
[0023] 根据一个特征,开关装置包括:由导电材料制成的活动触头臂,其支撑活动主触头以打开或闭合所述活动主触头;触头压力弹簧,其作用在所述触头臂上以在所述活动主触头和静止主触头之间施加触头压力;以及具有U形轮廓的开口的磁加强回路,其与所述触头臂相关联,所述磁加强回路由磁材料形成,并安置为以使得当所述活动主触头闭合时在所述触头臂的长度的至少一部分覆盖该触头臂,以使得当短路故障电流在所述触头臂中流动时所述触头压力加强,该开关装置的特征在于,所述磁加强回路关于所述静止主触头牢固地安装在所述开关装置中,并且它相对于所述触头臂安置为以使得当所述活动主触头闭合时所述触头臂从磁加强回路过冲预定过冲距离。
[0024] 根据另一个特征,在由磁加强回路覆盖的触头臂的所述长度部分上过冲距离平均起来为0.1-2毫米。
[0025] 根据另一个特征,在由磁加强回路覆盖的触头臂的长度部分上过冲距离平均起来为在0.5和1毫米之间。
[0026] 根据另一个特征,磁加强回路具有在平行于触头臂长度方向限定的包括在20和35毫米之间的尺度。
[0027] 根据另一个特征,磁加强回路具有在垂直于触头臂的长度的方向限定的包括在4和7毫米之间的尺度。
[0028] 根据另一个特征,触头臂由刀片形成,该刀片安置为以使得它的两个最大表面基本上面对与所述触头臂相关联的磁加强回路的轮廓形成的U的两个分支。
[0029] 根据另一个特征,过冲距离大于或等于主触头形成在其中的触头垫的磨损间隙。
[0030] 根据另一个特征,磁加强回路直接在与它相关联的触头臂上相互作用,以加强当短路故障电流在所述触头臂中流动时的触头压力。附图说明
[0031] 其它的优点和特征将从下面的对本发明的仅以非限定性例子的目的给出并在附图中示出的特定实施例的描述而变得更加清楚。
[0032] 图1A和1B是根据本发明的开关装置的透视图。
[0033] 图2是示出开关装置的主要部件的示意性视图。
[0034] 图3A和3B是热和磁脱扣装置的透视图。
[0035] 图4是特别示出在壳体中的控制致动器、脱扣机构和脱扣装置的透视图。
[0036] 图5是根据本发明的开关装置的截面视图。
[0037] 图6A和6B是示出脱扣装置、脱扣机构和控制致动器的透视图。
[0038] 图7A和7B是示出复位按钮和脱扣机构的一部分的透视图。
[0039] 图8是致动单元的局部透视图。
[0040] 图9A和9B示出根据不同实施例的控制致动器的电气控制电路。
[0041] 图10A、10B和10C是包括控制致动器及其基部的致动单元的透视图。
[0042] 图11A和11B示意性地示出分别在主触头的闭合位置和主触头的打开位置的触头臂和与触头臂相关联的磁加强回路。
[0043] 图12示出在有和没有触头臂相对于所述磁加强回路的过冲(overshoot)两种情形下在Y轴上的由磁加强回路施加的加强力相对于在X轴上的主触头的打开距离的变化。
[0044] 图13A、13B和13C是在主触头焊接后设置(set)、脱扣和锁扣的开关装置的透视图。
[0045] 图14示出包括安置在电流限制装置的馈线电路负载侧的根据本发明的开关装置的配电装置。

具体实施方式

[0046] 参照图1A和1B,开关装置1容纳在壳体中,该壳体设置有两个凸缘板11和12,这两个凸缘板11和12支撑所述装置的主面板14、15。可以将这两个凸缘板分别作为壳体和盖。主面板14、15基本上彼此平行。开关装置1包括设置有装置17A和17B的后部部分,该装置17A和17B用于固定所述开关装置在电气面板的支撑轨上。这种类型的数个电开关装置可以借助用于将这数个电开关装置通过后一个邻接前一个而一个挨一个地固定的装置17A和17B经由它们的主面板14、15固定到相同面板中的相同的支撑部。
[0047] 在所示实施例中,主面板14、15之间的距离标准化,并且大致等于电极数量乘以9毫米的标准化的电极距离,也就是,面板14、15之间的距离大致等于或稍微小于18毫米。这种类型的开关装置具有标准化的轮廓,其使得它们能够固定到具有相同标准的支撑部。标准化距离和轮廓从而给予开关装置1模块属性。
[0048] 如可以从图1A、1B和2看出的,开关装置1包括设置有允许接近连接端子的开口25、26、27、28的连接面板21、22、23。开关装置1是两个电极的,并包括动力或相电路的相输入端子31和相输出端子32,以及中性电路的中性输入端子34和中性输出端子35。端子
31、32分别容纳在开口25、26后面,端子34、35分别容纳在开口27、28后面。使得能够接近这些端子的开口25-28向外开口到连接面板21、22,最远离装置。该装置还设置有两个控制端子37、38,该控制端子37、38能够经由向外开口到连接面板23上的开口29、30接近。相电路和中性电路通过不同的中间分隔部39分开,所述中间分隔部39独立于壳体的两个凸缘板11、12并牢固地安装在所述凸缘板上。如能够从图1A和1B看出的,开关装置1还包括装备有复位按钮40的前部部分。开关装置还包括第二手动脱扣按钮42。当开关装置安装在电气面板中时,用户可以接近这两个按钮40和42。在没有示出的其它实施例中,这两个按钮可以由手柄替代,该手柄使得用户能够同时执行复位和手动脱扣功能。指示器44挨着复位按钮40以表明开关装置是否被设置,在该情形下,指示器显示红颜色,或者如果开关装置脱扣,在该情形下指示器显示绿颜色。
[0049] 参照图2,开关装置1的相电路在相输入端子31和相输出端子32之间延伸。用于这部分的中性线路在中性电路的中性输入端子34和中性输出端子35之间延伸。相电路包括电连接到相输入端子31并在图3中更详细地示出的脱扣装置41。在其它的实施例中,脱扣装置可以电连接到相输出端子32。这些脱扣装置包括串联连接在相电路上的热脱扣装置43和磁脱扣装置45。这些脱扣装置41分别间接地作用在相电路和中性电路的活动主触头47、48上。这些触头的打开通过脱扣链实现,该脱扣链包括自由脱扣的脱扣机构51、由整流装置55供电的控制致动器53和作用在活动触头47、48上的第二机构57。现有技术中的开关装置中所用的自由脱扣机构是指能够独立于操作装置,在本申请中为复位按钮,而被致动的机构。这样的机构因此可以被脱扣并使得主触头打开,即使在复位按钮保持压下的情况下。
[0050] 如能够在图2中看出的,脱扣机构51还可以经由按钮40并经由第二按钮42动作,所述按钮40使得开关装置能够被复位,而所述第二按钮42能够使得开关装置手动脱扣。该脱扣机构51经由开关装置内部的开关59、169与控制致动器53配合。术语内部开关代表任何类型的开关装置,不管开关动作是通过机械部件还是电子部件执行的。有利地,内部开关59、169包括活动控制触头59,例如在后面描述的活动触头桥或柔性刀片。这样,当在电气故障时发生脱扣时或者通过第二按钮执行手动脱扣时,控制触头59打开以间接打开活动触头47、48。开关装置的复位通过复位按钮40执行,该复位按钮闭合控制触头59以闭合活动触头47、48,其中所述控制触头使得能够通过在端子37和38之间施加适当的电压而进行控制。如果在控制端子37和38之间没有电压,活动触头保持在打开位置。
[0051] 如可以在图2中看出的,为控制致动器53供电的整流装置55的输入经由两个控制端子37、38连接到未示出的交流电压源。在没有示出的其它实施例中,整流装置55的该供电可以通过与相电路和中性电路的连接而直接在开关装置内部提供。在这种情形下,开关装置将不包括任何控制端子,并且所述装置的控制,尤其是控制致动器53的控制,将经由与安置在所述装置内部的控制电子元器件相关联的通信接口而执行。该通信接口可以是硬布线的或软布线的,例如射频类型的或者近磁场耦合类型的。
[0052] 如图2所示的开关装置特别适于安装在电流限制装置的负载侧。控制致动器53安置在脱扣链中的事实以自动的方式实现在有电气故障例如短路或过载时打开主触头以及由当地或远程控制指令切换所述主触头。更准确地,控制致动器53安置在活动主触头47、48和脱扣装置41之间以使得在短路后或者过载后或者随从控制指令所述活动触头47、48打开经由该控制致动器必要性地发生。与其中脱扣主要通过自由脱扣机构以及有可能的安置在磁脱扣装置上的撞针(striker)执行的开关装置相比,打开活动主触头47、48的响应时间可以受到控制,或者甚至增大。在现有技术的开关装置中所用的自由脱扣机构是指能够独立于操作装置也就是复位按钮而被致动的机构。这样的机构因此可以被脱扣并导致主触头打开,甚至在复位按钮保持压下的情况下。将控制致动器53安装在开关装置的脱扣链中使得活动主触头47、48的打开延迟能够得以受控和/或调节。当开关装置安置在短路电流限制装置的负载侧时,所述开关装置的打开延迟使得可以在打开活动主触头47、48之前一直等到线路侧限制装置已经限制,或者甚至消除,短路电流。这导致当短路发生时,由主触头47、48经历的热应力和电动应力比其中主触头47、48通过在高电流时早早地打开而主动参与到断开短路电流的传统的装置中的热应力和电动应力低很多。因此,可以理解,在根据本发明的具有线路侧限制装置的开关装置的相关情形下,当短路发生时,主触头的老化由于打开主触头相对于电路峰值出现被延迟而很低。开关装置的短路保护功能因此被简化。例如,在本开关装置中不再强制需要灭弧室的存在。而且,活动主触头47、48和脱扣机构51之间不存在直接链接产生简化且更弹性的脱扣链。特别地,不同于现有技术中的断路器,脱扣机构51并不经历断裂应力,这大大减小了对于机构部件的弹性、冲击强度和热投射耐力方面的限制。最后,主活动触头的致动仅能通过控制致动器执行而不是由一个用于短路断开而一个用于额定电流切换的两个不同的机构执行的事实使得装置的复杂性减小。
事实上,不再需要管理一方面活动主触头之间和另一方面脱扣机构和控制致动器之间的复杂的机械交接。该简化进一步使得在额定电流下的切换性能能够明显改善,而不影响由根据本发明的线路侧限制装置和负载侧开关装置形成的相关的断开性能。
[0053] 参照图3A和3B,热脱扣装置43实质上通过双金属条形成,也就是,通过具有不同膨胀系数的不同金属或合金的两个刀片。双金属条包括通过导电编织物62(图4)电连接到活动触头47的自由端61。双金属条43中流动过载电流导致该自由端61的热量上升并偏转。双金属条43的该偏转通过箭头符号63表示。当该过载电流高于预定的热脱扣阈值时,双金属条的自由端61的该偏转通过脱扣机构51来致动开关装置的活动主触头47、48的打开。双金属条43的固定端65电连接到磁脱扣装置45。热脱扣装置也就是实质上的金属条43从而使得在存在中等强度的相对慢的电气故障例如过载时能够脱扣。
[0054] 如可以在图3A和3B中看出的,磁脱扣装置45包括围绕安置在鞘73中的柱塞芯的线圈71,当电流在所述线圈中流动时所述柱塞芯移动。脱扣装置还包括铁磁壳79以优化由线圈中的电流流动产生的磁通。线圈的一端75直接焊接到铁磁壳79以使得线圈中流动的电流同样在所述壳的一部分中流动。线圈71的该端75从而借助于形成用于双金属条76的支撑部的铁磁壳79的一部分电连接到双金属条43的固定端65。在特别有利的方式中,双金属条76的支撑部和壳形成由铁磁材料制成的单一的整体部分。双金属条支撑部有利地实现两个功能,也就是,双金属条43的限制支撑的功能和消除由线圈71产生的磁通的功能。有利地,双金属条43、双金属条支撑部和线圈71因此直接串联连接在电流线路中。
[0055] 线圈71的另一端77连接到相输入端子31(图4)。柱塞芯安置在其鞘73中以在不工作(rest)位置和延伸位置之间平移运动。柱塞芯在一侧上经由开口81通过铁磁壳79。柱塞芯的一端包括与脱扣机构配合的锁扣环83以在当线圈71中流动的电流超过磁脱扣阈值时通过活动控制触头59致动活动主触头47、48的打开。当线圈71中的电路低于脱扣阈值时,调节弹簧85使得柱塞芯能够保持在不工作位置。这个调节弹簧85被校准以只要电流低于磁脱扣阈值就保持柱塞芯在其不工作位置。调节弹簧85在一侧上作用在由安置在柱塞芯的自由端上的锁扣环83形成的止停部上,在另一侧上作用在铁磁壳79的开口
81的边缘上。磁脱扣装置45因此使得在存在高强度的快速或者瞬间电气故障例如超过10倍额定电流,例如纯短路时能够脱扣。
[0056] 更准确的,在如图3A和3B所示的实施例中,磁脱扣装置45的铁磁壳79形成在折叠的金属条86中。条86的第一部分87围绕线圈71并使得磁通能够流动。该第一部分87具有C形轮廓。条86的第二部分89用于通过焊接固定双金属条43的固定端。条的该第二部分89从而不仅使得双金属条的固定端能够被支撑,而且使得电流能够在所述双金属条43和磁脱扣装置45的线圈61之间流动。脱扣装置的结构从而得以简化。
[0057] 热脱扣装置43包括调节螺钉88用于调节双金属条的热脱扣阈值。在特别有利的方式中,该调节螺钉直接安装在折叠的金属条86上以使得当上紧时它夹住通过折叠的金属条86向着双金属条的固定端65形成的肘90。以这种方法,螺钉的上紧向着或者远离脱扣机构移动双金属条的自由端。直接在热脱扣子组件上并独立于开关装置设备的壳体组装调节螺钉88是特别有利的,因为它提高了调节精度并实时限制调节漂移。
[0058] 在如图3A和3B所示的实施例中,脱扣装置,包括热脱扣装置43和磁脱扣装置45,形成单一的独立子组件,该子组件能够作为独立的工业单元组装在开关装置中。换句话说,热脱扣装置43和磁脱扣装置45形成开关装置的同一个脱扣单元。子组件或者可拆卸脱扣单元形式的这种构型有利于开关装置的组装。
[0059] 如可以从图4看出的,热脱扣装置43和磁脱扣装置45并排安置在壳体中在大致平行于连接面板21-23的相同平面中。换句话说,热脱扣装置43和磁脱扣装置45安置在壳体中以使得存在至少一个平面,该平面平行于连接面板21-23,从而切割热脱扣装置43和磁脱扣装置45二者。
[0060] 更准确地,如能够在图3A、3B和4中看出的,双金属条43的固定端65通过形成磁脱扣装置45的铁磁壳79的条的第二部分89固定到线圈71的固定端。双金属条43的自由端61的部分安置在磁脱扣装置的线圈71的两端75、77之间。换句话说,双金属条在平行于磁脱扣装置的限制部内的连接面板21-23的两个平面P1、P2之间延伸。而且,双金属条43的偏转发生在平行于柱塞芯运动的平面中并且在大致垂直于柱塞芯的运动的方向。通过这种安置,由在平行于开关装置的主面板14、15的平面中的脱扣装置41占据的体积受到限制。脱扣装置43、45的这种配置明显减小壳体中脱扣装置占据的空间。该安置同样使得脱扣装置43、45、脱扣机构51和控制致动器53能够定位在大致平行于开关装置的主面板14、
15的相同的平面中。在垂直于主面板14、15的平面中的开关装置的体积从而受到限制,其使得要注意的所述主面板之间能够保证18毫米的距离。应当注意到,双金属条43的偏转还发生在平行于主面板14、15的平面中和在大致垂直于磁脱扣装置45的柱塞芯73的运动方向的方向中。
[0061] 脱扣装置41的这种紧凑布置方式通过与所述脱扣装置相关联的脱扣机构51主要作用为在大致平行于控制致动器的致动方向的所述脱扣机构51的致动方向的平动而成为可能。脱扣机构51因此可以挨着控制致动器53定位以直接作用在包括活动控制触头59和静止控制触头169的内部开关上,如图9A和9B所示,其中活动控制触头59可以闭合,所述静止控制触头169由所述控制致动器的基部159支撑。
[0062] 有利地,脱扣机构51、脱扣装置41和控制致动器53安装在中间分隔部39上,分隔部39物理地将相电路从中性电路分开并构成独立于壳体的凸缘板11、12的可移除单元。这使得产品的组装特别容易,因为一旦脱扣机构51、脱扣装置41和控制致动器53已经安装在中间分隔部39上,壳体的两个凸缘板11、12仅需在所述分隔部的每个侧上再闭合。
[0063] 参照图6A和6B,脱扣机构51包括在触头杆103上在脱扣装置41和内部开关59、169之间作用的锁扣101。根据如图6A和6B所示的第一替代实施例,触头杆103支撑活动控制触头59。锁扣101安装为围绕与安置在中间分隔部39中的壳体配合的枢转销104旋转,并包括第一致动臂105,该致动臂105通过双金属条43的偏转而驱动。锁扣101包括第二致动臂107,该第二致动臂107对这部分来说由磁脱扣装置45驱动。第二致动臂107还由手动脱扣按钮42,或者更准确地说通过牢固地附着到所述按钮的杆驱动。第二致动臂的自由端包括侧栓109,其插入在磁脱扣装置45的柱塞芯的锁扣环83中。根据另一未示出的替代实施例,杆可以直接按压在柱塞芯的锁扣环83上,并且是柱塞芯的锁扣环然后通过侧栓驱动第二致动臂。锁扣101还包括用于锁扣触头杆103和保持触头杆103在锁扣或设置位置的钩子111,在所述锁扣或设置位置中活动控制触头59和主触头47、48闭合。安置在第二致动臂107和壳体之间的保持弹簧113将锁扣101保持在它的锁扣位置。
[0064] 触头杆103对于该部分来说安装为围绕由栓126所实现的枢转销115旋转,所述栓安装为在未示出的壳体的凹槽中滑动。在所示实施例中,触头杆103是支架形式的。在关于枢转销115的一侧上,触头杆103包括锁扣臂117,用于与锁扣101的钩子111闭锁以保持所述杆被锁扣或设置。在关于枢转销115的另一侧上,触头杆103包括驱动臂119,活动控制触头59安置在该驱动臂119上。根据未示出的另一替代实施例,活动控制触头59由包括安装在控制致动器的基部上的固定臂的柔性的弹性刀片形成,并且当脱扣机构处于设置位置而驱动臂119按压在柔性弹性刀片上时该柔性弹性刀片的自由端闭合在静止控制触头169上。当触头杆103通过锁扣101被锁定或设置时,内部开关59、169闭合。
[0065] 如可以在图7A和7B中看出的,脱扣机构51进一步包括在其一端牢固地附着到复位按钮40的驱动杆121。该驱动杆121通过按压复位按钮40或者释放所述按钮而使得触头杆103能够在顶部位置和底部位置之间平动驱动。驱动杆121因此安装为在未示出的壳体的滑动部上滑动。更准确地,驱动杆121在其另一端牢固地附着到锁扣眼133,它的锁扣功能将进一步进行描述。这个锁扣眼133的侧向部分在触头杆103的栓126接合于其中的壳体的相同凹槽中滑动的滑动部108。驱动杆121包括安置在滑动部108的顶部部分上并用以按压触头杆103的止停块127上的止停部129。如图6A和6B所示的复位弹簧131安置在壳体的固定点(图4)和复位按钮40之间,以当触头杆103解锁时推动驱动杆121和牢固地附着到所述杆的所述按钮到顶部位置。当触头杆103通过锁扣101锁扣时,复位弹簧131还推动驱动杆121到顶部位置,从而使得触头杆103转动到控制触头59的闭合位置。在后一情形中,安置在驱动杆121的滑动部108上的止停部129压靠触头杆103的止停块127,其使得所述杆能够转动到它的锁扣位置,在该锁扣位置活动控制触头59处于它的闭合位置。可动控制触头59到它的闭合位置的旋转从而通过由锁扣101施加在触头杆103的锁扣臂117上的压力以及通过由弹簧131施加在止停块127上的止停部129的反压力而得以获得。在前面描述的锁扣眼133通过锁扣部分125固定到驱动杆121的末端。该锁扣部分125不仅固定锁扣眼133到驱动杆121,而且闭锁牢固地附着到触头杆103的驱动臂119的栓110。栓110安置为以使得当触头杆103转到它的解锁位置时能够由锁扣部分
125闭锁。牢固地附着到壳体的斜面112与触头杆103的顶部部分配合以使得当复位按钮
40和牢固地附着到所述按钮的驱动杆121位于顶部位置时所述杆转到它的解锁位置。通过按压在复位按钮40上,触头杆103和牢固地附着到该触头杆的控制触头59因此被驱动到底部位置,从而保持转到它的解锁位置的所述触头杆。当触头杆103和驱动杆121处于底部位置时,锁扣臂117已经移动通过锁扣101的钩子111。在按钮40已经释放之后,触头杆
103通过复位弹簧131驱动到顶部位置直到锁扣臂117闭锁钩子111。这导致牢固地附着到触头杆103的栓110从锁扣部分125脱离并且驱动杆121移动直到它位于中间位置的位置,在所述中间位置,安置在滑动部108上的止停部129压靠触头杆103的止停块127。
[0066] 上面描述的脱扣机构51以下面的方式操作。当随着电过载而发生脱扣时,即热脱扣,双金属条43的自由端61按压在第一致动臂105上并抵消弹簧113的力以驱动锁扣101转动。以相同的方式,当随着短路而发生脱扣时,即磁脱扣,磁脱扣装置45的柱塞芯通过锁扣环83和栓109抵消弹簧113的力以驱动锁扣101转动而移动第二致动臂107。再次地以相同方式,通过在手动脱扣按钮42上按压,第二致动臂107通过杆移动,从而抵消弹簧113的力以驱动锁扣101转动。在所有的三种情形中,锁扣101的转动驱动钩子111到释放触头杆103的位置。这导致触头杆103转动到解锁位置,从而导致控制触头59移动到它的打开位置。同时,触头杆103通过驱动杆121和复位弹簧131平动移动到它的顶部位置。当为脱扣缘由的电气故障已经通过主触头47、48的打开而被隔离时,柱塞芯或双金属条和锁扣101回复到它们的初始位置。该初始位置使得触头杆103能够在触头杆103复位后被锁扣。复位是通过按压复位按钮40以驱动触头杆103平移到底部位置而得以执行。在复位开始时,牢固地附着到壳体的斜面112使得触头杆103能够保持在它的解锁位置。在触头杆103的该倾斜位置中,驱动臂119的栓110可以通过按压在复位按钮40上由牢固地附着到驱动杆121的锁扣部分125闭锁。通过按压复位按钮40,触头杆103和牢固地附着到所述触头杆因此被驱动到底部位置。在按钮40已经被释放后,触头杆103通过复位弹簧131被驱动到顶部位置直到锁扣臂117闭锁在锁扣101的钩子111上。触头杆103然后由于由钩子111和止停部129施加在触头杆103上的力而转动到闭合活动控制触头59的位置。
[0067] 如能够在图7A中看出的,根据前面描述的第一替代实施例,活动控制触头59是具有安装在弹簧刀片143上的两个触头垫141的触头桥的形式的。在两个触头垫141之间,触头杆103包括按压在控制致动器53的止停块上的止停部145,如下所述。
[0068] 参照图8,控制致动器53是电磁体,大致包括铁磁壳151、围绕由绝缘材料制成的线圈支撑部155缠绕的线圈153以及在所述线圈支撑部内部滑动的柱塞芯157。铁磁壳151由两个折叠的条158形成,每个条具有两个分支并具有U形轮廓。当执行控制致动器53的安装时,每个折叠的条158的两个分支的末端彼此固定在它们的宽度的大部分上以保证磁通流动。更准确地,折叠的条158的末端接合在形成于控制致动器的基部159和线圈支撑部155中的鞘160、162中。致动器53和它的基部159由此形成能够在结合到开关装置特别是中间分隔部39上之前单独组装的可移除致动单元。这种安置有利于开关装置的组装。柱塞芯157包括用以驱动活动主触头47、48的延伸部或条161。当激励电流在线圈153中流动时,柱塞芯157和条161延伸以保持活动主触头47、48在闭合位置。在没有电流在线圈153中流动的情形中,柱塞芯157和条161缩回以保持活动主触头47、48在打开位置。控制致动器53因此为单稳态类型的,也就是当它不再被供应电力时它仅包括一个稳定位置。
致动器的该稳定位置对应于主触头47、48的打开位置,其保证安全操作。在控制致动器53上的动力断供的情形下,控制致动器53自发地返回到它的稳定的打开位置。
[0069] 参照图9A和9B,控制致动器53的控制电路,分别标号为164,166,包括两个交流供电端子163。这些端子对应图2中可见的控制端子37、38。在所示的实施例中,控制致动器53由通过远程控制开关165连接到供电端子163的外部电源供电。在未示出的其它实施例中,电源可以通过与开关装置内部的相电路和中性电路在壳体中的连接获得,在该情形下,开关装置将包括通信接口,而非供电端子163。
[0070] 在图9A和9B中示出的控制电路164、166进一步包括整流装置167,在该情形中为二极管桥,其连接到供电端子163。整流装置使得在供电端子163上的交流电压能够转换为整流后的电压。在未示出的其它实施例中,整流装置可以安置在开关装置外部,或者如果控制电压为直流或单向属性的则可以没有整流装置。
[0071] 在图9A和9B中示出的控制电路164、166进一步包括在前面描述的活动控制触头59和静止控制触头169,活动控制触头59可以闭合在该静止控制触头169上。线圈153连接到静止控制触头169,并包括第一涌入线圈171和第二保持线圈173。第一涌入线圈171用于柱塞芯157在它的缩回位置和它的延伸位置之间移动。第二保持线圈173对于该部分而言用于保持柱塞芯157在它的延伸位置,在所述延伸位置主触头闭合。控制电路同样包括活动行程终止触头175,当活动主触头保持闭合时其通过减小耗能而使得线圈绕组的加热受到限制。更准确地,在图8中可见的活动行程终止触头175通过条161驱动以当柱塞芯处于对应主触头的闭合的完全延伸的位置时远离控制电路164、166的静止行程终止触头
177移动。行程终止触头177安置在控制电路164、166中以限制当活动行程终止触头175发生打开时在线圈171、173之一或二者中流动的激励电流。
[0072] 第一涌入线圈171具有比第二保持线圈173更小的尺度,并具有更小的阻抗。第二保持线圈173对这部分而言其尺度适合以能够存储保持活动主触头47、48闭合所需的电力。第二保持线圈173具有高电阻以为了在主触头保持闭合期间最小化激励电流并限制电力消耗。该激励电流对于当在手动脱扣或者有电气故障时脱扣之后发生活动控制触头59打开时产生的电弧而言足够弱而为低能量的。这有利于并促进电流的自然消失,从而最小化对活动触头59的损坏和老化。
[0073] 在图9A的实施例中,第一涌入线圈171和第二保持线圈173串联连接,并且行程终止触头175、177与第二保持线圈173平行安装。当柱塞芯157处于它的对应主触头闭合的延伸位置时,行程终止触头175、177打开并且激励电流流过两个线圈171、173。该激励电流因此受到具有高阻抗的第二保持线圈的限制。
[0074] 在图9B的实施例中,第一涌入线圈171和第二保持线圈173并行连接,并且行程终止触头175、177与第一涌入线圈171串联连接。当柱塞芯157处于它的对应主触头闭合的延伸位置时,行程终止触头175、177打开,并且激励电流仅流动通过第二保持线圈173。该激励电流因此受到具有高阻抗的第二保持线圈173的限制。
[0075] 如可以在图10A、10B和10C中看出的,静止控制触头169位于基部159上。更确切地说静止控制触头169具有两个刀片或触头区域181、183,在正常操作中,也就是在没有电气故障下在脱扣机构设置中,活动控制触头59的垫141压在该刀片或触头区域上。止停块184安置在两个触头刀片181、183之间,支撑活动控制触头59的触头杆103的止停部145压靠该两个触头刀片181、183。在未示出的活动控制触头59的第二替代实施例中,也就是柔性弹性刀片中,静止控制触头具有单一触头区域,安装在柔性刀片上的活动控制触头的垫压靠在该单一触头区域上。静止行程终止触头177对这部分来说同样位于基部159上。
至于就活动行程终止触头175而言,该触头175与柱塞芯157耦合。其中活动控制触头59和行程终止触头175、177安置在致动单元上的该结构有利于开关装置的组装。在所示实施例中,整流装置167同样直接安置在致动单元的基部159上。从而甚至进一步有利于开关装置的组装。
[0076] 在上面描述的控制致动器53以下面的方式操作。活动主触头47、48的打开和闭合经由在开关装置之外的远程控制开关165进行控制。当远程控制开关165闭合时,控制致动器53被供给电力而活动主触头47、48通过处于延伸位置的柱塞芯157和条161保持闭合。当远程控制开关165打开时,致动器不再被供电而活动主触头47、48通过处于缩回位置的柱塞芯157和条161保持打开。在后一情形中,远程控制开关165位于整流装置167的线路侧,在线圈中流动的电流在当经由整流装置167通过时并不立即消除而是逐渐减小。致动器的非常低的耗能使得电流能够逐渐减小。仅当电流达到下降(drop-out)电流值时,柱塞芯157才移动到缩回位置。考虑到保持线圈的数非常多,下降电流的平非常低。这有利地给予装置对短时间断电也就是几十毫秒的断电的更好的承受强度,而不需要例如电容类型的任何其它供电源。这样,在整流装置157的线路侧短时电压降的情形下,控制致动器53并不立即移动到它的稳定位置,而是保持在闭合位置,从而保证主触头保持在闭合位置。
[0077] 在开关装置安置在电流限制装置的负载侧馈线电路中的情形中,控制致动器53的控制电路提供对大约数十毫秒的短时断电的良好承受强度,所述短时断电可以是由另一开关装置的负载侧短路引起的。该短时断电承受强度因此使得在馈线上的服务连续性提高,不用担心失效。在电气故障或在复位后所述主触头闭合之后活动主触头47、48的打开通过活动控制触头59实现。活动控制触头59安置在整流装置167的负载侧,在电气故障后主触头47、48的打开与通过远程控制开关165打开所述触头相比更加快速。在故障发生时刻和主触头的有效打开之间,主触头的打开时间然后小于20毫秒,例如包括在6-15毫秒之间。这种对于故障的操作模式用于保证主触头足够快速的打开,用于减弱短路电流,其典型地小于额定电流的30倍,为此,线路侧限制装置并非主动的,而开关装置必须靠自己中断故障电流。
[0078] 如可以在图4和5中看出的,活动主触头47、48分别安置在两个活动触头臂203、204上,所述活动触头臂203、204安装为围绕所述臂的第一末端上的枢转销201转动。触头臂203、204是具有两个安装为大致平行于壳体的主面板14、15的主表面的刀片形式的。
活动主触头47、48固定在触头臂203、204的边缘或厚度上,并且在其主尺度上,向着所述触头臂的第二末端。触头臂203、204通过夹具或者触头支撑部205耦合到柱塞芯157的条
161,所述臂接合在所述夹具或者触头支撑部205中。夹具205自身牢固地附着到条161的末端。作用在每个触头臂203、204上的触头压力弹簧208使得足够的压力能够保持在活动主触头47、48和它们相应的静止主触头206、207之间。更准确地,该触头压力弹簧208安置在夹具205的元件和支撑活动主触头47、48触头臂203、204的末端之间。当柱塞芯157延伸时,触头压力弹簧208因此使得压力能够保持在主触头47、48、206、207之间。
[0079] 在如图4和5所示的实施例中,在电气故障时脱扣后或者在打开或闭合命令之后,活动主触头47、48的运动经由相同的控制致动器53并在大致与所述致动器的致动方向相同的方向即其柱塞芯157运动的方向发生。而且,该致动方向垂直于开关装置的前部面板并且在平行于脱扣机构51的方向延伸,这意味着开关装置的紧凑性提高。
[0080] 在如图4和5所示的实施例中,脱扣机构51在大致平行于控制致动器53的致动方向的平动方向操作。换句话说,驱动杆121以及脱扣机构51的触头杆103的运动方向大致平行于控制致动器53的柱塞芯157的运动方向。
[0081] 活动触头臂203、204是由导电材料制成。直接与每个活动触头臂203、204配合的磁加强回路210、211使得主触头47、48、206、207之间的压力增强,特别是当活动触头臂203、204中流动的电流明显高于装置的额定电流时,例如在比磁脱扣阈值高,甚至高很多,例如高几十倍的短路电流流动时。更准确地,每个磁加强回路210、211大致具有由具有U形截面(图5)的铁磁材料制成的元件,所述元件安装为牢固地附着在壳体中并且部分地围绕每个触头臂203、204。在特别有利的方式中,磁加强回路是打开的,也就是,承担加强力的有效气隙通过U的两个分支之间的空气中的距离形成。特别地,这不同于称作闭合回路的磁回路,对此,另一通常为活动的铁磁部分闭合磁电路以减小气隙。触头臂203、204有利地由非铁磁材料例如黄铜制成,以在当移动时不改变有效气隙。磁加强回路210、211因此关于静止主触头206、207固定。每个触头臂203、204包括大致平行于磁加强回路210、211的U形剖面的分支的表面或者平行于所述磁加强回路的边缘的两个侧表面,以使得在所述磁加强回路210、211的U形剖面中流动的磁通经由它的侧表面通过所述触头臂。活动触头臂关于U形剖面的该边缘上(on-the-edge)布置形式使得磁加强回路的气隙最小化并且产生的磁力最大化。
[0082] 在示出的实施例中,活动触头臂203、204安装为能转动的。在其它未示出的实施例中,活动触头臂可以是能够平动移动的。
[0083] 磁加强回路210、211优选地由包括铁和例如2%的硅的合金制成。这样的组分至少使得在例如发生短路时在触头臂203、204中的电流的具有陡峭的斜度的上升前沿时获得接触压力更快的加强。
[0084] 当电流在触头臂203、204之一中流动时,磁接触压力加强通量产生,其在磁加强回路210、211中流动并通过所述触头臂。该磁通趋于向下吸引触头臂203、204并将所述触头臂的活动主触头47、48压在静止主触头206、207上。磁加强回路210、211因而最小化在活动主触头47、48和各自的固定触头206、207之间形成电弧的险,而电弧一般在传统的设备单元上在触头的排斥之后会观察到。主触头的侵蚀从而大大地最小化。而且,主触头焊接的风险大大减小。
[0085] 在其中根据本发明的开关装置与线路侧电流限制装置相关联的情形中,磁加强回路210、211同样具有在由线路侧限制装置限制电流的整个过程中保持主触头闭合的功能。这样,保证主触头只在由于电流限制装置的缘故故障电流已经大大减小,或者甚至消除时才打开。根据本发明的开关装置具有两种不同表现,其取决于短路强还是弱到中等强度。对于强的短路,也就是超过负载侧开关装置的额定电流的30倍,例如大约90倍的额定电流,线路侧电流限制装置执行故障电流的限制以使得只要电流超过预定阈值负载侧开关装置就表现得如同闭合开关。在这种情形下,磁加强回路必须保证主触头保持在闭合位置。对于弱到中等短路的情况,也就是小于负载侧开关装置的额定电流的30倍,例如负载侧开关装置的额定电流的10-30倍,线路侧电流限制装置并不操作并且故障的中断必须通过负载侧开关装置独自执行。在该情形下,由磁加强回路产生的加强力不必须防止主触头打开。因此,必须在强短路情形下开关装置保持闭合的能力和在弱到中等短路的情形下开关装置容易打开的能力之间找到一种折衷。该折衷通过每个磁加强回路210、211关于与其相关联的活动触头臂203、204的如下文描述的特定布置方式而获得。
[0086] 参照图12,已经发现,当强短路电流在触头臂中流动时通过磁加强回路施加的加强力301趋于在其中触头臂在它的长度的至少一部分上完全由加强电路覆盖的触头臂的位置和其中所述触头臂延伸稍微超过所述磁加强回路的位置302之间增大。超过其中触头稍微过冲的后一所述位置,该加强力301趋于减小。施加到触头臂以保持触头臂闭合的加强力301的该值因此不是最优的。在弱到中等短路电流的情形下,只要所述触头臂发生打开,由当触头臂闭合时在触头臂的长度的至少一部分上完全覆盖所述臂的这样的磁加强回路所施加的加强力303就趋于慢慢减小。加强力的该慢慢减小可以趋于减缓主触头的打开。
[0087] 已经发现,通过关于所述触头臂203、204安置磁加强回路210、211以使得当活动主触头闭合时所述触头臂过冲加强电路预定过冲距离,施加在所述触头臂上的加强力被优化以在高强度的短路期间保持主触头闭合并且在低强度的短路期间更快速地打开所述主触头。如可以在图12中看出的,由于磁路这样的安置,特别是对过冲而言,加强力305得以最大化以在高强度短路过程中保持主触头闭合而在低强度短路过程中加强力307由于过冲而更快地减小以更快地打开主触头。曲线301、303对应加强力相对于在没有过冲的情形下主触头的打开位置的变化。
[0088] 参照图11A和11B,每个磁加强回路210、211关于与其相关联的触头臂203、204安置为以使得当活动主触头闭合时(图11A),所述触头臂过冲加强电路预定的过冲距离221。该过冲距离,在由磁加强回路覆盖的接触臂的长度部分上,平均在0.5-1毫米之间。如图
11A所示的标号为221的过冲距离对应未平均的最大距离。在建议的实施例中,最大的未平均的过冲距离大于或者大致等于磨损间隙。对于10-40安培的额定电流,该磨损间隙在
0.5-3毫米之间,例如等于1毫米。触头臂203、204及其各自的磁加强回路210、211以下面的方式进行操作。当触头臂203、204处于触头的闭合位置时(图11A),所述触头臂关于磁加强回路210、211的基部稍微倾斜,所述触头臂的顶部边缘关于所述磁加强回路的U的分支的顶部边缘稍微过冲。触头臂203、204关于磁加强回路210、211的该过冲使得当强的短路电流也就是超过开关装置的额定电流的30倍的电流在所述触头臂中流动时它最大化施加在所述触头臂上的加强力。在存在这样的电流的情形下,该电流的限制一般可以通过连接在线路侧的电流限制装置执行,并且施加在触头臂203、204上的加强力305(图12)基本上最大,其使得开关装置的主触头47、48、206、207保持闭合。在弱到中等短路电流的情况下,也就是小于开关装置的额定电流的30倍的电流在触头臂203、204中流动的情形下,施加在所述触头臂上的加强力307较小。在存在这样的电流的情形下,该电流的限制一般可以不通过连接在线路侧的电流限制装置执行,因为这将带来选择性的损失,并且主触头47、
48、206、207的打开通过施加在触头臂上的加强力的快速下降而得以促进。在主触头47、
48、206、207开始打开时,电弧形成并且电流继续在触头臂203、204中流动。如可以在图12中看出的,施加在触头臂203、204上的加强力307有过冲比没有过冲更快速地减小(303),其使得主触头能够打开并且该电弧的消失能够加速
[0089] 如能够在图4和5中看出的,开关装置包括复位切断机构,其在当主触头47、48、206、207焊接时活动。如在下面解释的,该机构还可以限定为触头焊接指示机构。触头的该焊接可以例如通过由当触头垫老化而开关装置寿命结束时发生电气故障所产生的电弧的存在导致。复位切断机构包括锁扣杆或杆231,所述杆安装为在壳体上围绕枢转销233转动。锁扣杆231的第一臂235的末端接合在夹具205中,而触头臂203、204也接合在夹具
205中。锁扣杆231的该第一臂235因此直接耦合到主触头,其使得复位切断机构能够根据这些触头的位置直接致动。锁扣杆231的该第一臂235包括止停部245,当主触头闭合或者焊接时,也就是当牢固地附着到所述夹具上的柱塞芯157通过控制致动器53或者由于主触头的焊接而保持在它的延伸位置时,该止停部245压在夹具205的止停块247上。复位弹簧238安装在锁扣杆231的弯曲部分239和牢固地附着到壳体的止停部之间以便在所述锁扣杆上施加复位力到解锁位置。该复位力还用作当控制致动器53不再被供给电力并且触头没有焊接时偏压控制致动器53的柱塞芯到它的缩回位置的目的。在关于枢转销233的另一侧,锁扣杆231包括在第二臂244末端上的钩子243,所述钩子243用于接合在驱动杆
121的末端的锁扣眼133中。锁扣杆231安置为以使得该钩子243在锁扣眼133中的接合一方面发生在当事实上由于主触头的焊接,所述锁扣杆231通过第一臂235和夹具205被保持在对应触头臂203、204的闭合位置的锁扣位置时,以及另一方面当驱动杆121在由于电气故障脱扣或者手动脱扣后移动到脱扣位置时。当锁扣杆231处于锁扣位置时,所述锁扣杆的钩子243事实上定位在驱动杆121平移的方向,以使得当所述驱动杆移动到它的脱扣位置时所述驱动杆的锁扣眼133闭锁在所述钩子上。复位切断机构进一步包括安置在位于驱动杆121关于锁扣眼133的相对末端上的复位按钮40中的开口249(图13B))。该开口用于接收挂锁的搭扣以防止在电气故障后或者在通过按钮42故意脱扣之后触头打开之后的复位。更确切地说,该开口249安置在复位按钮40中以使得当驱动杆处于它的脱扣位置并且锁扣杆231的锁扣243接合在所述锁扣眼中时(图13C),或者当开关装置处于闭合位置而没有触头的焊接时(图13A),该开口至少部分地缩进,在该情形中为完全缩进。这样,当在正常闭合指令后主触头通过外部触头165焊接或者正常闭合时,开关装置的复位不能被挂锁。复位切断机构按下面的方式操作。当主触头47、48、206、207焊接时,远程控制开关165的打开并不使得柱塞芯157缩回并且触头臂203、204保持在它们的闭合位置。
夹具205因此闭塞在它的延伸或者闭合接触位置并且锁扣杆231因此处于它的锁扣位置。
在由电气故障引起的脱扣或者通过在手动脱扣按钮42上按压所致的脱扣之后,锁扣101移动到它的解锁位置并释放触头杆103。该相同的触头杆103在打开触头59的弹簧123的压力下平动运动,而它安装所在的驱动杆121由于弹簧131的压力而向上平动运动。当驱动杆121的该运动发生时,在所述杆的末端上的锁扣眼133闭锁在处于它的解锁位置的锁扣杆231的钩子243上。驱动杆121的向上平移运动因此在它的移动末尾之前停止。这导致牢固地附着到驱动杆121的复位按钮40保持在位于其中所述按钮处于顶部位置的脱扣位置和其中所述按钮处于底部位置的设置位置之间的中间位置。复位按钮40的该中间位置使得主触头的焊接得以表明。以这种方法,锁扣杆231同样具有指示触头的焊接的功能。
[0090] 复位切断或者触头焊接指示机构的一个优点在于,触头焊接检测和指示链实质上上通过锁扣杆231和驱动杆121形成。简单的机构因此包括几个机械部分,这提高了可靠性。
[0091] 参照图13A、13B、13C,在前面介绍的开关装置以下面的方式操作。
[0092] 正常操作中的也就是当被设置时的开关装置示出在图13A中。在正常操作中,锁扣101处于锁扣位置,其中钩子111固定触头杆103在锁扣位置。在触头杆103的该位置中,安置在所述杆上的活动控制触头59的触头垫141在刀片弹簧143的压力下按压在静止控制触头169的触头刀片181、183上。而且,牢固地附着到驱动杆121的复位按钮40处于缩回位置,也就是,按钮40的顶部部分处于与显示红色颜色的指示器44相同的水平。活动控制触头59的闭合给控制致动器53的控制电路供电,所述致动器的柱塞芯157保持在它的延伸位置。牢固地附着到柱塞芯157的夹具205使得触头臂203、204能够通过条161保持在主触头47、48、206、207的闭合位置。触头压力弹簧208对于该部分而言到达并按压在触头臂203、204上以保证额定电流的流动。
[0093] 处于脱扣位置的装置示出在图13B中。装置的脱扣可以是热电气故障、磁电气故障或者通过手动脱扣按钮42进行的手动脱扣的结果。在这三种情形中,锁扣101已经通过脱扣装置41或手动脱扣按钮42移动到它的解锁位置,并且触头杆103已经通过锁扣101的钩子111的运动而解锁。在它已经解锁之后,触头杆103和它安装所在的驱动杆121已经由于弹簧131施加的力而移动。活动控制触头59因此位于打开位置。而且,牢固地附着到驱动杆121的复位按钮40处于完全释放位置并且指示器44显示绿色颜色,开口249是能够接近的并且挂锁成为可能。活动控制触头59的打开不再使得控制致动器53的控制电路能够被供电,并且所述致动器的柱塞芯157通过复位弹簧238被推动到它的稳定的缩回位置。触头臂203、204由于牢固地附着到柱塞芯157的夹具205而处于主触头47、48、206、207的打开位置。
[0094] 当主触头47、48、206、207焊接时,装置然后处于与如图13A所示的一个状态相同的状态。当装置的脱扣通过故障电流或通过手动脱扣按钮42产生时,开关装置然后处于如图13C所示的新的状态。在触头杆103的解锁过程中,所述触头杆通过弹簧123移动,并且该弹簧123安装在其上的驱动杆121已经由于弹簧131施加的力而移动,并且活动控制触头59已经移动到打开位置。这导致不再供应电力给控制致动器的致动电路。尽管致动电路没有被供给电力,触头臂203、204仍保持在主触头47、48、206、207的闭合位置并且夹具205保持在它的延伸位置。锁扣杆231从而保持固定在锁扣位置中,并且驱动杆121在瞬间解锁过程中的平动运动已经通过锁扣眼133停止,其中所述锁扣眼133锁扣到锁扣杆231的钩子243。牢固地附着到驱动杆121的复位按钮40因此位于当开关装置被设置时的压下位置和当开关装置脱扣时的释放位置之间的中间位置。复位按钮的该中间位置使得它向用户表明主触头47、48、206、207焊接并且开关装置不能工作。
[0095] 如可以在图14中看出的,在前面描述的开关装置1可以用于电流限制装置401的负载侧馈线电路。除了电流限制之外,装置401还可以用于在馈线电路之一中出现短路电流的情形下非常快速地打开输入电路。以这种方法,在所述馈线电路中的在开关装置1打开之前,输入电流同样受到限制。
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