用于低电压高功率熔断器的熔断器负载断路开关 |
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| 申请号 | CN201510087850.4 | 申请日 | 2015-02-25 | 公开(公告)号 | CN104868366A | 公开(公告)日 | 2015-08-26 |
| 申请人 | 维纳尔电气系统有限公司; | 发明人 | 菲利普·施泰因贝格尔; 约兰·马赛洛; 克里斯多夫·库尔特; 汉斯-于尔根·亨宁; 丹尼尔·斯坦纳; | ||||
| 摘要 | 一种用于 低 电压 高功率熔断器的熔断器负载断路 开关 (1)，其包括用于容纳熔断器(5A、5B、5C)的熔断器 接触 对，所述熔断器接触对被设置在所述熔断器负载断路开关(1)的壳体(2)中以用于各个待被切断的 电流 相位 ，其特征在于，由所述熔断器(5A、5B、5C)所产生的热 力 损失被消散到侧向地设置在所述熔断器负载断路开关(1)的所述壳体(2)上的至少一个热消散管道(3)中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于低电压高功率熔断器的熔断器负载断路开关(1)，包括： |
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| 说明书全文 | 用于低电压高功率熔断器的熔断器负载断路开关背景技术[0002] 熔断器负载断路开关可以被安装在用于多相电力系统的不同电流相位的母线上。该母线一般水平地延伸并且熔断器负载断路开关在母线上被横向地或竖向地安装。在熔断器负载断路开关的壳体中，用于接收熔断器插入件的熔断器接触对被设置为用于各个将被切断的电流相位。因此，熔断器或熔断器插入件在被安装到母线之后大致相互垂直地排成一行。 [0003] 在传统的熔断器负载断路开关中，缺陷是由熔断器插入件或熔断器所引起的热力损失在熔断器负载断路开关的壳体中向上流动，从而热累积可以形成在壳体内的上部区域中并且可以将位于该区域中的熔断器插入件加热到不可接受的程度。此外，在熔断器负载断路开关的壳体的上部区域中的热累积可以导致位于此处的熔断器插入件由于增高的温度而老化，这意味着不能排除相关的熔断器插入件的不受控制的触发的可能性。发明内容 [0004] 因此本发明的目的是提供一种用于低电压高功率熔断器的熔断器负载断路开关，在该熔断器中能可靠地防止壳体中的热累积。 [0006] 因此本发明提供一种用于低电压高功率熔断器的熔断器负载断路开关，用于容纳熔断器插入件的熔断器接触对被设置在所述熔断器负载断路开关的壳体中以用于各个将被切断的电流相位，所述熔断器负载断路开关的特征在于由所述熔断器插入件所产生的热力损失被消散到侧向地设置在所述熔断器负载断路开关的所述壳体上的至少一个热消散管道中。 [0007] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的一个可能的实施例中，开关气体被消散到至少一个开关气体消散管道中，所述开关气体消散管道被侧向地设置在所述熔断器负载断路开关的壳体上并且与所述热消散管道隔开。 [0008] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，各个熔断器接触对包括两个熔断器接触体，所述两个熔断器接触体每一个都被一个冲击保护盖覆盖。 [0009] 所述冲击保护盖优选地对称地形成并且具有两个盖头部。 [0010] 在一个可能的实施例中，所述冲击保护盖的两个盖头部包括用于将热消散到热消散管道中并且用于将开关气体消散到开关气体消散管道中的出口。 [0011] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的一个可能的实施例中，所述熔断器负载断路开关被横向地安装在大致水平地延伸的母线上，并且设置为用于不同的母线的多个熔断插入件一起地在被安装的熔断器负载断路开关的壳体中排成一排。 [0012] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，竖直延伸的热消散管道被设置在安装在所述母线上的所述熔断器负载断路开关的壳体的两个侧壁的一个上，由所述熔断器插入件所产生的热力损失通过所述热消散管道逸出。 [0013] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，用于消散在开关期间产生的开关气体的竖直延伸的开关气体消散管道被设置在安装在所述母线上的所述熔断器负载断路开关的壳体的一个或两个侧壁上。 [0014] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，熔断器接触对的熔断器接触体经由熔断器接触体支架和两个平行的平面输出轨道部件被连接到连接支架上。 [0015] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的一个可能的实施例中，所述熔断器接触体支架在两个平行输出轨道部件的第一端处被固定在两个输出轨道部件之间。 [0016] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，所述连接支架在两个平行输出轨道部件的第二端处被固定在两个输出轨道部件之间。 [0017] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，所述平行输出轨道部件被插入到内部引导管道中，该内部引导管道在所述熔断器负载断路开关的壳体中平行于所述壳体的侧壁延伸。 [0018] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，用于容纳电导线的另一平行外部引导管道被设置在壳体的侧壁和所述内部引导管道之间。 [0019] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，所述引导管道在安装在母线上的所述熔断器负载断路开关的壳体中大致竖直地延伸，所述输出轨道和/或电导线的热损失经由所述壳体的开口被向上消散到外部。 [0020] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，所述热消散管道和所述开关气体消散管道在所述熔断器负载断路开关的壳体的侧壁上分别作为盆状凹部延伸，并且与直接设置在旁边的另一熔断器负载断路开关的热消散管道和开关气体管道一起形成两个封闭的管道或者分别消散热力损失和开关气体。 [0021] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的另一可能的实施例中，为了切断电流相位，相应的熔断器插入件可以枢转到相关联的熔断器接触对之外。 [0022] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的一个可能的实施例中，使用居中设置的可手动致动的开关把手可以同时切断多个电流相位。 [0023] 在根据本发明的熔断器负载断路开关的一个可能的实施例中，所述可手动致动的开关把手被附接到推杆上，该推杆被定位在所述熔断器负载断路开关的壳体中并且使熔断器插入件枢转到与电流相位相关联的所述熔断器接触对之外。 [0024] 本发明还提供具有权利要求17所限定的特征的电流分配装置。 [0025] 因此，本发明提供一种电流分配装置，其包括用于多相电力供给系统的不同电流相位的多个大致水平延伸的母线， [0026] 用于低电压高功率熔断器的至少一个熔断器负载断路开关被安装在所述母线上，[0027] 熔断器负载断路开关具有壳体，并且熔断器插入件被设置在熔断器负载断路开关的壳体中以用于各个将被切断的电流相位， [0028] 由所述熔断器插入件所产生的热力损失被消散到侧向地设置在所述熔断器负载断路开关的所述壳体上的至少一个热消散管道中。 [0029] 在根据本发明的电流分配的一个可能的实施例中，电流分配装置被配置用于大于600安培的标称电流。 [0030] 在根据本发明的电流分配的一个可能的实施例中，所述母线被设置有185mm的轨道间隔。 [0031] 在根据本发明的电流分配的一个可能的实施例中，所述母线每一个都具有高达120mm的母线宽度。 [0032] 在根据本发明的电流分配的一个可能的实施例中，所述熔断器或熔断器插入件是低电压高功率的熔断器。 [0033] 在根据本发明的电流分配的可选实施例中，所述熔断器或熔断器插入件是UL熔断器。 [0034] 在根据本发明的电流分配的一个可能的实施例中，所述熔断器负载断路开关能够以单极的方式连接。 [0036] 在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的熔断器负载断路开关的可能实施例和根据本发明的电流分配装置，其中 [0037] 图1示出了根据本发明的处于闭合开关状态的熔断器负载断路开关的一个可能的实施例； [0038] 图2示出了处于断开开关状态的图1的可手动致动的熔断器负载断路开关； [0039] 图3是从斜上方看根据本发明的熔断器负载断路开关的实施例的视图； [0040] 图4是使用在开关气体消散导管的平面中延伸的剖面剖切的根据本发明的熔断器负载断路开关的实施例的剖视图； [0041] 图5是使用在热消散导管的平面中延伸的剖面剖切的根据本发明的熔断器负载断路开关的实施例的另一剖视图； [0042] 图6是根据本发明的熔断器负载断路开关的实施例的另一视图，其中去除上部部件以示出包含在熔断器负载断路开关中的冲击保护盖； [0043] 图7是根据本发明的熔断器负载断路开关在冲击保护盖已经被去除之后的实施例的视图； [0044] 图8是根据本发明的熔断器负载断路开关的示出包含在熔断器负载断路开关中的输出轨道的实施例的视图； [0045] 图9是根据本发明的熔断器负载断路开关的实施例的上端面的视图； [0046] 图10是如图4所示的根据本发明的熔断器负载断路开关的实施例的视图； [0047] 图11a、11b和11c是图示用于根据本发明的熔断器负载断路开关的不同安装选项的视图。 具体实施方式[0048] 图1示出了根据本发明的用于低电压高功率熔断器的熔断器负载断路开关1的实施例。在图1所示的实施例中，熔断器负载断路开关1是三极的并且用于容纳用于三个不同电流相位的三个低电压高功率熔断器。在如图1所示的实施例中，熔断器负载断路开关可以以多极的方式被连接，换言之，通过致动开关把手，所有的电流相位可以被同时切断。在根据本发明的熔断器负载断路开关1的替代实施例中，熔断器负载断路开关1可以以单极的方式被连接，换言之，将被切断的每一个电流相位L1、L2、L3可以使用相关联的开关把手4被单独地切断。熔断器负载断路开关1包括壳体2。壳体2优选地由多个壳体部件组成。在熔断器负载断路开关1的壳体2中，对于将被切断的每一个电流相位，用于接收相关联的熔断器插入件5A、5B、5C的熔断器接触对被设置。如图1所示，由熔断器插入件5A、5B、 5C所引起的热力损失被消散到侧向地设置在熔断器负载断路开关1的壳体2上的热消散导管3中。可手动致动的开关把手4被居中地设置在熔断器负载断路开关1的壳体2上。开关把手4优选地被附接到可移动推杆上，该可移动推杆位于熔断器负载断路开关1的壳体 2中并且使得熔断器插入件5A、5B、5C枢转到与电流相位L1、L2、L3相关联的熔断器接触对之外。 [0049] 图2示出了在开关把手4被致动之后的处于断开开关状态的熔断器负载断路开关1。从图2中可以看出用于三个电流相位L1、L2、L3的被枢转出的熔断器插入件5A、5B、5C。 从图2中还可以看出用于三个电流插入件5A、5B、5C的三个被枢转出的盖6A、6B、6C。在图 2所示的实施例中，开关把手4被附接到用于电流相位的单极连接的中心盖6B。从图2中可以看出，被枢转出的熔断器插入件5A、5B、5C对操作者来说是可轻易地接近的，并且可以在毫无困难的情况下被替换。图1和2所示的可以多极的方式被连接的熔断器负载断路开关1可以横向地被安装在大致水平延伸的母线上。在被安装之后，设置为用于母线的多个熔断器插入件5A、5B、5C一起在被安装的熔断器负载断路开关1的壳体2中排成一排。从图1和2中可以看出，竖直延伸的热消散导管3被设置在安装在母线上的熔断器负载断路开关1的壳体2的一个侧壁上或者优选的两个侧壁上，其中，由熔断器插入件5A、5B、5C产生的热力损失经由该热消散导管3而竖直向上地朝向壳体2的上端面2A逸出。在一个可能的实施例中，两个热消散导管3-1、3-2作为盆状凹部被设置在熔断器负载断路开关1的壳体2的两侧壁上。如果在此情况下多个熔断器负载断路开关1被并排地安装在母线上，那么热消散导管3的管状凹部与直接相邻地设置的熔断器负载断路开关1’的热消散导管3’的盆状凹部一起形成闭合的导管，热力损失可以通过该闭合的导管向上逸出。在优选的实施例中，从图5中可以看出，壳体2包括位于下端面2B上的狭缝或开口12，从而热消散导管 3一定程度上形成烟囱，经由该烟囱被加热的空气可以经由上端面2A上的排放开口36-1、 36-2而向上逸出。 [0050] 从图1和2可以看出，对于不同的熔断器插入件5A、5B、5C，壳体2侧向地包括各自的热消散狭缝7A、7B、7C，热或热能可以经由这些热消散狭缝7A、7B、7C从壳体2的内部逸出到热消散导管3中，并且热或热能从热消散导管3通过端面2A上的消散开口被向上传输。在又一可能实施例中，冷空气经由设置在下端面2B上的开口而被供给到热消散导管3，并且迫使侧向逸出的熔断器热量向上运动。熔断器插入件5A、5B、5C可以是低电压高功率熔断器或UL熔断器。在一个可能实施例中，母线可被设置有185mm的轨道间隔。在一个可能的实施例中，母线可具有高达120mm的母线宽度。熔断器负载断路开关1在负载的作用下可以被拉开，如图2所示，可手动致动的开关把手4优选地被向下枢转。由于该枢转运动，位于壳体2中的开关联动装置被致动，熔断器插入件5A、5B、5C被枢转到相关联的熔断器接触对的触点之外以切断相关联的电流相位L1、L2、L3。同时，开关联动装置打开盖6A、6B、 6C，从而如图2所示，被枢转出的熔断器插入件5A、6B、5C变得可见且可被替换。 [0051] 当开关接触体或熔断器接触体被开关时，产生包括接触材料颗粒(尤其是铜颗粒)的开关气体，尤其是被电离的空气。在开关期间，开关气体可以在高压下产生。包括包含在其中的金属颗粒的开关气体可以是导电的。在根据本发明的熔断器负载断路开关1的优选实施例中，如图1和2所示，由此产生的开关气体可以在开关气体消散管道8A、8B、8C中被消散，该开关气体消散管道8A、8B、8C被侧向地设置在熔断器负载断路开关1的壳体2上并且与热消散管道3分隔开。在示出的实施例中，各个熔断器插入件或者各个熔断器接触对被设置有自己的开关气体消散管道8A、8B、8C以用于消散开关气体。在熔断器负载断路开关1中，在消散开关气体和消散热损失之间存在明显的间隔。结果，即使在极端的环境条件下也可以在不存在风险的情况下执行可靠的开关。从图1和2中可以看出，将开关气体消散管道8A、8B、8C连接到壳体2的内部的狭缝或开口9A、9B和9C被设置在熔断器负载断路开关1的内部壳体2中以用于各个开关气体消散管道8A、8B、8C。此外，各个开关气体消散管道8A、8B、8C可包括出口管道或出口狭缝，经过这些出口管道或出口狭缝以爆炸方式产生的开关气体从壳体2的内部逸出到开关气体消散管道8A、8B、8C中。在优选的实施例中，这些出口开口可以包括成角度的翅片，该翅片使得以爆炸方式产生的开关气体转向，从而使得被释放的气体减速。结果，例如可以降低距离接地部件的距离。在一个可能的实施例中，由于用于开关气体的出口管道的作用而可以省略灭弧板等。 [0052] 图3是从斜下方看熔断器负载断路开关1的视图。在图3中，熔断器负载断路开关1处于闭合状态。热消散管道3和与该热消散管道3隔开的开关气体消散管道8A、8B、8C可以被看见侧向地位于图3的壳体2上。在壳体2的下端面2B上，存在用于电输出线的电缆终端套管10。该电缆终端套管10被护套11遮盖。 [0053] 图4是从斜上方看熔断器负载断路开关1的另一视图，壳体2的上部以及开关把手4被移除了，使得当位于壳体2中的熔断器插入件不被枢转出时是可见的。可以从图3中看出用于三个不同的电流相位L1、L2、L3的熔断器插入件5A、5B、5C。熔断器插入件5A、5B、5C例如是提供用于高达630安培的标称电流的低电压高功率熔断器。对于每一个将被切断的电流相位，用于接收熔断器插入件或熔断器5A、5B、5C的熔断器接触对被设置。由熔断器插入件5A、5B、5C产生的热量或热能经由狭缝7A、7B、7C可以被侧向地释放到热消散管道3。熔断器插入件5A、5B、5C可以通过致动开关把手4而被枢转出以切断相应的电流相位L1、L2、L3。在开关期间产生的开关气体被释放到开关气体消散管道8A、8B、8C。由于热消散管道3，熔断器插入件5A、5B、5C的热力损失被保持得较低，这保证了在所有的情况下不会超过依照标准的温度阈值。 [0054] 图5是根据本发明的熔断器负载断路开关1的实施例的又一视图，与图4相比，又一部分尤其是上部开关部件已经被移除了。从图5中可以看出侧向地被设置在熔断器插入件5A、5B、5C上的包括热消散狭缝7A、7B、7C的热消散管道3。热消散狭缝7A、7B、7C非常靠近熔断器插入件5A、5B、5C并且包围住它们从而尽可能多地将热能消散到热消散管道3中。在图5中，狭缝12被设置在壳体2的下端面2B上，冷空气可以经由该狭缝12流动到相关联的热消散管道3中，从而产生烟囱效果。如图5所示，熔断器插入件5A、5B、5C优选地包括两个相关联的开关接触片13、14。各个熔断器插入件5A、5B、5C都包括上部开关接触片 13A、13B、13C以及下部开关接触片14A、14B、14C。当未被枢转时，开关接触片13A、13B、13C、 14A、14B、14C被插入到相关联的熔断器接触体中。对于每一个熔断器插入件5A、5B、5C，都设置有包括两个熔断器接触体的熔断器接触对27A、28A、27B、28B、27C、28C，当熔断器负载断路开关1处于闭合开关状态时，两个熔断器接触体与开关接触片13A、13B、13C、14A、14B、 14C接触。 [0055] 图6是根据本发明的熔断器负载断路开关1的实施例的又一视图，熔断器插入件5A、5B、5C已经被移除。熔断器插入件5A、5B、5C的每一个熔断器接触对都具有两个熔断器接触体，这两个熔断器接触体被对称的冲击保护盖15A、15B、15C覆盖。各个冲击保护盖 15A、15B、15C具有两个盖头部16A、17A、16B、17B、16C、17C。冲击保护盖15A、15B、15C不需要与下部开关部件分离。当连接方向需要被改变时，整个下部开关部件被转动。上部开关部件在不改变的情况下再次被放置在下部开关部件上并且被锁定从而维持操作方向，如图 11a、11b、11C所示。冲击保护盖15A、15B、15C上的盖头部16A、17A、16B、17B、16C、17C具有热出口18A、18B、18C和19A、19B、19C以及开关气体出口20A、20B、10C、21A、21B、21C，如图6所示。上部盖头部16A、16B、16C以及下部盖头部17A、17B、17C每一个都具有用于包围熔断器接触体的狭缝，如图5所示，开关接触片13A、13B、13C、14A、14B、14C可以被引入到这些熔断器接触体中。上部盖头部16A、16B、16C中的接触体狭缝22A、22B、22C和下部盖头部17A、 17B、17C中的接触体狭缝23A、23B、23C可以从图6中观察到。在开关期间产生的开关气体可以经由开关气体出口狭缝20A、20B、20C而消散到开关气体消散管道8A、8B、8C。经由头部消散狭缝18A、18B、18C、19A、19B、19C而释放的被加热空气到达两个被侧向设置的热消散管道3。用于三个独立的电流相位L1、L2、L3的三个接触片24、25、26从图6中可以看出。 接触片24、25、26的布置使得可旋转根据本发明的熔断器负载断路开关1。从图6中可以看出，接触片26可以例如根据熔断器负载断路开关1的定位而被设置为用于电流相位L1或用于电流相位L3。 [0056] 图7是根据本发明的熔断器负载断路开关1的可能实施例的又一视图，其示出了下部开关部件。从图7中可以看出用于插入熔断器插入件5A、5B、5C的接触对27A、28A、27B、28B、27C、28C。熔断器接触对27A、28A、27B、28B、27C、28C的熔断器接触体经由熔断器接触体支架和输出轨道被连接到连接支架或接触片24、25、26。这在图8中示出了。从图8中可以看出被设置为用于电流相位L2的中间熔断器插入件5B的两个熔断器接触体27B、28B。 当熔断器负载断路开关1被安装时，被定位在上方的熔断器接触体27B经由当被安装时的接入轨道39B而接触相关联的母线。上部的熔断器接触体27B形成用于第二电流相位L2的熔断器接触对27B、28B的接入接触。输出接触体28B被相对接入接触体27B定位并且经由输出轨道29B被连接到设置为用于电流相位L2的连接支架或片25。输出轨道29B如图8所示可以借助于两个平行的平面输出轨道部件被连接到连接支架25。在该实施例中，输出轨道29B是两个平行轨道的形式。该连接支架25被固定在两个输出轨道部件之间。在图 8中示出的实施例具有如下的优点：一个铆钉或附加的元件足以用于通过钉住或通过冲压和弯曲而用于安装。将输出轨道29B分成两个输出轨道部件使得可以进行简单的连接支架或连接片的表面抛光。两个输出轨道部件自身是不需要进行表面抛光的。从图8中可以进一步看出，诸如如图8所示的输出接触体28B的熔断器接触体可以具有接触弹簧30B、31B。 如图8所示的熔断器接触体支架32B在输出轨道29B的两个平行的输出轨道部件的第一端处被固定在输出轨道29B的两个输出轨道部件之间。连接支架25位于两个平行的输出轨道部件的第二端处并且以简单的方式类似地被固定在两个输出轨道部件之间。 [0057] 如图8所示，输出轨道29B的两个平行的输出轨道部件可以被插入内部引导管道33-1中，该内部引导管道33-1在熔断器负载断路开关的壳体2中平行于壳体2的两个侧壁延伸。还可以从图8中看出，在各种情况下用于接收电导线的至少一个又一平行的外部引导管道34-1、34-2被定位在壳体2的两个侧壁和两个内部引导管道33-1、33-2之间。当熔断器负载断路开关1被安装时，壳体2中的两个内部引导管道33-1、33-2和两个外部引导管道34-1、34-2大致竖直地延伸，从而输出轨道29A、29B、29C和电导线的热力损失经由壳体2的上端面2A上的开口被向上消散到外部。 [0058] 图9是朝向熔断器负载断路开关1的壳体2的上端面2A的视图。从图9中可以看出用于释放从两个热消散管道3-1、3-2中逸出的被加热空气的保护气体出口开口35-1、35-2和出口开口36-1、36-2。还可以看出用于两个外部引导管道34-1、34-2的开口37-1、 37-2和用于两个内部引导管道33-1、33-2的开口38-1、38-2。 [0059] 图10是从上方看根据本发明的熔断器负载断路开关1的实施例的视图，壳体2的上部已经被移除，如图5所示，并且插入的熔断器插入件5A、5B、5C是可见的。在一个可能的实施例中，如图8所示的输出轨道29B和两个另外的输出轨道29A、29C可以形成为一体。在优选的实施例中，由输出轨道部件组成的输出轨道29A、29B、29C被设置成平行的。因为较大的表面积，所以平行的输出轨道部件的设置增加了热消散，也实现了截面面积的减小，从而节省了铜材料。 [0060] 由于如图6所示的对称冲击保护盖15的作用，位于下部区域的熔断器插入件5A、5B、5C的热损失经过冲击保护盖15A、15B、15C而被侧向地消散到热消散管道3中。因此，即使在例如多个熔断器负载断路开关1被彼此安装到母线上的复合布置中，热损失可以无阻碍地向上流动并且不会额外地损害定位在上方的熔断器插入件。 [0061] 就像热损失一样，开关气体被传递到定位在上方的并且下面被密封的管道中并且向上消散。冲击保护盖15A、15B、15C包括为此目的而特意设置的开关气体出口开口20A、20B、20C、21A、21B、21C，这些开关气体出口开口20A、20B、20C、21A、21B、21C位于冲击保护盖15A、15B、15C的上部区域中。在根据本发明的熔断器负载断路开关1的一个可能实施例中，该熔断器负载断路开关1可以被锁定在断开和/或闭合状态。将其锁定在断开状态的可能性确保它在例如维修期间不会无意地被切换回去。在一个可能实施例中，熔断器插入件5A、5B是熔融的熔断器形式并且产生相对高的功率损失，例如大于60瓦的功率损失，导致总共大于180瓦的热力损失。热消散管道3的尺寸优选使得其在不超过可应用的标准的温度阈值的情况下可靠地传输该类型的高热力损失。 |
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