电阻和带有电阻的安装开关设备 |
|||||||
| 申请号 | CN201010255026.2 | 申请日 | 2010-08-05 | 公开(公告)号 | CN101996718A | 公开(公告)日 | 2011-03-30 |
| 申请人 | ABB股份公司; | 发明人 | W·庞普; R·韦兰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 电阻 和带有电阻的安装 开关 设备，具体描述了一种电阻尤其是用于选择性的主线路保护开关的选择性电阻，带有电阻元件和至少两个与该电阻元件相关联的联结件。电阻元件由部分板材件的堆叠形成，部分板材件由电阻板材材料制成，其中，部分板材件以其宽侧彼此平行地且在堆叠方向上相继地并彼此间隔开地布置，其中，相邻部分板材件在堆叠方向上交替地在垂直于部分板材件的宽侧而延伸的中间平面的右侧和左侧上在它们的窄侧处彼此电气连接，从而使得，从第一在边缘的板材件至在堆叠方向上相对而置的第二在边缘的板材件的 电流 路径曲折形地延伸通过其余的部分板材件。还涉及用于制造这种电阻的方法和带有这种电阻的电气安装开关设备。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电阻(1)，尤其是用于选择性的主线路保护开关的选择性电阻，带有电阻元件(2)和至少两个与所述电阻元件(2)相关联的联结件(3，4)，其特征在于，所述电阻元件(2)由部分板材件(3，5，6，7，8，9，10，11，4)的堆叠所形成，所述部分板材件(3，5，6，7，8，9，10， |
||||||
| 说明书全文 | 电阻和带有电阻的安装开关设备技术领域[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的电阻，尤其是用于选择性的主线路保护开关(Hauptleitungsschutzschalter)的选择性电阻(Selektivwiderstand)，带有电阻元件(Widerstandselement)和至少两个与该电阻元件相关联的联结件(Anschlussstuecken)。 [0002] 本发明还涉及一种根据权利要求11的用于制造电阻的方法。 [0003] 最后，本发明还涉及一种根据权利要求12的前序部分的电气开关设备，带有第一接触部位(Kontaktstelle)，其在短路中被电磁促动器(elektromagnetischen Aktor)移动到打开位置(Offenstellung)中；且带有第二接触部位，其由第一热断路器通过开关锁(Schaltschloss)持续地打开；且带有并联于第一接触部位而布置的并联电流路径(Parallelstrompfad)，在该并联电流路径中布置有限流电阻。 背景技术[0004] 已知的该类型的电阻——其由于其使用目的同样可设计成高负荷电阻(Hochlastwiderstand)——举例来说实施成卷绕的金属线电阻 。此类卷绕的金属线电阻在用于短路负荷的设计中可能非常庞大，且因此在安装开关设备中要求相对较大的安装空间。此外，这种设计得较大的金属线电 阻具有相对较重的重量。在这样的金属线电阻的省空间的小型结构中可能发生，在电阻中出现短路电流时，在短时间内在电阻处出现如此地高的温度，即，使得电阻可能由于过热而被损坏。此外，在已知的卷绕的金属线电阻中通过联结金属线进行不充分的热量导出，从而，在电阻元件本身的区域中可能产生热集中 由此在短路负荷中加速了该过热。 [0005] 在文件DE 28 54 711中显示了一种带有电阻的安装开关设备，其中，电阻在该处制造成例如由CrAl1255，Cu或由其它的合金制成的电阻金属线，其中，该金属线被卷绕成线圈，该线圈由于其构型和所需要的电阻值而要求相对较大的安装空间。此外，这样的线圈状的电阻产生大的磁场，从而使得，线圈必须复杂地反极性并联地(antiparallel)被卷绕。在裸金属线的使用中，线圈须被卷绕到耐高温的支架体上，以防止在加载电流时线匝彼此吸引且因此引起匝间短路。如果电阻金属线被绝缘，则昂贵且难以手操作的材料，例如玻璃丝，被使用作为绝缘元件。 [0006] 在文件DE 102 03 443中显示了一种带有电阻的安装开关设备，其中，在该处的电阻具有由带有负温度系数的经掺杂的陶瓷制成的电阻架。然而，这样的电阻较贵且因此由于成本原因不适合于在安装开关设备中的应用。 发明内容[0007] 因此，鉴于现有技术，本发明以如下任务为基础，即，这样地改进该类型的电阻，即，使得其在简单的构造下具有对于短路负荷的高的电阻性能 、省空间的形状(该省空间的形状带有轻的重量及直至电接口的大面积的热量导出部)，且在此可低成本地被制造，以及，说明一种用于制造这样的电阻的方法。 [0008] 此外，本发明以如下任务为基础，即，创造一种经改善的电气安装开关设备，该电气安装开关设备带有第一接触部位，该第一接触部位在短路时被电磁促动器移动到打开位置中；且带有第二接触部位，该第二接触部位由第一热断路器通过开关锁持续地打开；且带有相对于第一接触部位并联地布置的并联电流路径，在该并联电流路径中布置有限流电阻，该安装开关设备在较小的构型下具有对于短路负荷的高的电阻性能且在电阻的大面积的热量导出部的情形下可容易地装配且在此可低成本地被制造。 [0009] 在电阻方面，作为本发明的基础的任务根据本发明由带有权利要求1的特征部分的特征的该类型的电阻来完成。 [0010] 根据本发明，电阻元件由部分板材件(Teil-Blechstücken)的堆叠(Stapel)形成，部分板材件由电阻板材材料(Widerstandsblechmaterial)制成，其中，部分板材件以其宽侧(Breitseite)彼此平行地且在堆叠方向上相继地(hintereinander)并彼此间隔开地布置，其中，相邻的部分板材件在堆叠方向上交替地在垂直于部分板材件的宽侧而延伸的中间平面的右侧和左侧上在部分板材件的窄侧处彼此电气连接，从而使得，从第一在边缘的 板材件(Blechstück)至在堆叠方向上相对而置的、第二在边缘的板材件的电流路径(Strompfad)曲折形地 延伸通过其余的部分板材件。 [0011] 根据一种非常有利的实施形式，第一和第二在边缘的板材件形成电气联结件。 [0012] 根据另一种有利的实施形式，部分板材件借助于至少一个由绝缘材料制成的保持装置保持彼此间隔开。 [0013] 根据另一种有利的实施形式，在部分板材件中形成有指状的切口(Einschnitte)，其交替地各从第一边缘侧(Randseite)出发而在朝相应的相对而置的边缘侧的方向上伸延，从而使得，在部分板材件中在两个窄侧之间的电流路径呈现曲折形的走向。 [0014] 根据另一种有利的实施形式，电阻元件由横向于带方向被折叠的金属带制成。 [0015] 根据另一种有利的实施形式，在侧面地在带纵向方向上延伸的折叠部(Faltungen)将直接地彼此邻近的部分带体件(Teil-Bandstücke)彼此连接。 [0016] 根据另一种有利的实施形式，折叠部大致之字形地(zick-zack- )构造而成且电阻元件如此地经压缩地(komprimiert)布置在保持装置中，即，使得折叠部的之字形的走向以有利于大致彼此平行地在堆叠方向上相继地布置的部分带体件的方式蜿蜒而过(überwinden)。 [0017] 根据另一种有利的实施形式，电阻元件曲折形地被折叠。 [0018] 根据另一种有利的实施形式，在相邻的部分带体件之间在堆叠方向上留有间距。 [0019] 根据另一种有利的实施形式，电阻元件是冲弯件(Stanz-Biegeteil)，其中，部分板材件的指状的切口在金属带中被冲裁出。 [0020] 关于用于制造电阻的方法，作为本发明的基础的任务根据本发明由此来完成，即，该方法包括步骤： [0021] -从由电阻板材材料制成的金属带中冲裁出指状的切口，其中，指状的切口交替地各从第一边缘侧出发而在朝相应的相对而置的边缘侧的方向上伸延； [0022] -横向于带方向地大致之字形地折叠金属带； [0023] -将之字形地被折叠的金属带以经压缩的方式布置在保持装置中，从而使得，折叠部的之字形的走向以有利于大致彼此平行地在堆叠方向上相继地布置的部分带体件的方式蜿蜒而过。 [0024] 关于安装开关设备，作为本发明的基础的任务通过这样的该类型的安装开关设备来完成，在该安装开关设备中，限流电阻包括电阻元件和至少两个与该电阻元件相关联的联结件，且其中，电阻元件由部分板材件的堆叠所形成，这些部分板材件由电阻板材材料制成，其中，部分板材件以其宽侧彼此平行地且在堆叠方向上相继地并彼此间隔开地布置，其中，相邻的部分板材件在堆叠方向上交替地在中间平面(该中间平面垂直于部分板材件的宽侧而延伸)的右侧和左侧上在部分板材件的窄侧处彼此电气连接，从而使得，从第一在边缘的板材件至在堆叠方向上相对而置的第二在边缘的板材件的电流路径曲折形地延伸通过其余的部分板材件。 [0025] 根据本发明的安装开关设备的一种有利的实施形式特征在于，电阻元件由横向于带方向而被折叠的金属带制成，并且，在侧面地在带纵向方向上延伸的折叠部使直接地彼此邻近的部分带体件彼此相连接。 [0026] 根据本发明的安装开关设备的另一种有利的实施形式特征在于，折叠部大致之字形地构造而成，且，电阻元件如此地经压缩地布置在保持装置中，即，使得这些折叠部的之字形的走向以有利于大致彼此平行地在堆叠方向上相继地布置的部分带体件的方式蜿蜒而过。 [0027] 根据本发明的安装开关设备的另一种有利的实施形式特征在于，至少一个导体部分件(Leiterteilstück)——利用该导体部分件，电阻被接入到并联电流路径中——有弹性地对着第一或第二在边缘的板材件而按压。 [0029] 附图和说明用于对象的更好的理解。大致相同或相似的对象或对象的部分可设有相同的参考标号。这些附图仅是本发明的一种实施形式的示意图。 [0030] 其中： [0031] 图1显示了根据本发明的电阻的实施例， [0032] 图2显示了基于方向A自后侧观察的根据图1的实施例， [0033] 图3显示了在折叠成根据本发明的电阻元件之前的经冲裁的金属带，而[0034] 图4示意性地显示了根据本发明的带有根据本发明的电阻的安装开关设备的视图。 [0035] 参考标号 [0036] 1电阻 [0037] 2电阻元件 [0038] 3联结件，部分板材件，部分带体件 [0039] 4联结件，部分板材件，部分带体件 [0040] 5部分板材件 [0041] 6部分板材件 [0042] 7部分板材件 [0043] 8部分板材件 [0044] 9部分板材件 [0045] 10部分板材件 [0046] 11部分板材件 [0047] 14保持装置 [0048] 15保持装置 [0049] 16边缘侧 [0050] 17边缘侧 [0051] 18指状的切口 [0052] 19指状的切口 [0053] 20金属带 [0054] 21折叠接片(Faltungssteg)，折叠部 [0055] 22折叠接片，折叠部 [0056] 23折叠接片，折叠部 [0057] 24折叠接片，折叠部 [0058] 25折叠接片，折叠部 [0059] 26折叠接片，折叠部 [0060] 27折叠接片，折叠部 [0061] 28折叠接片，折叠部 [0062] 29部分带体件 [0063] 30部分带体件 [0064] 31部分带体件 [0065] 32部分带体件 [0066] 33部分带体件 [0067] 34部分带体件 [0068] 35部分带体件 [0069] 40电气安装开关设备 [0070] 41第一接触部位 [0071] 42壳体 [0072] 43可动的接触件 [0073] 44固定的接触件 [0074] 45可摆动的接触杠杆 [0075] 46并联电流路径 [0076] 47消弧板垛 [0077] 48平带导体 [0078] 49平带导体 [0079] 50凸肩 [0080] 51弯边 [0081] 52开关机构 [0082] 53开关手柄 [0083] A堆叠方向 具体实施方式[0084] 首先观察图3。该图显示了由电阻金属例如由CrAl1255，Cu或由其它的合金制成的金属带20。金属带20纵向地伸延且具有两个在纵向伸延方向上平行地延伸的边缘侧16，17。在金属带20中形成有多个指状的切口19，18，其在金属带20的纵向伸延方向上相继地如此地布置，即，产生交叉指型构造(Interdigitalstruktur)。可特别有利地从金属带20中冲裁出切口18，19。 [0085] 当人们如在图3中示出的那样由左到右观察该金属带时，则人们见到如下。首先到来的是无切口的宽的第一联结件4。在其处紧接有宽的指状的切口，其从下侧的边缘侧17出发在朝向上侧的边缘侧16的方向上伸延，而不到达该边缘侧16。因此，在宽的指状的切口的与下侧的边缘侧17相对而置的端部和上侧的边缘侧16之间，在金属带20中保留了窄的接片21，也称为折叠接片21。 [0086] 在折叠接片21处紧接有窄的指状的切口，其从上侧的边缘侧16出发在朝向下侧的边缘侧17的方向上伸延，又不到达该边缘侧17。 [0087] 指状的切口彼此平行且垂直于边缘侧16，17的纵向伸延方向地延伸。在从上侧的边缘侧16出发的切口处紧接有从下侧的边缘侧17出发的切口，在其处又紧接有从上侧的边缘侧16出发的切口且在其处又紧接有从下侧的边缘侧17出发的切口，且在其处然后紧接有宽的指状的切口，其从上侧的边缘侧16出发在朝向下侧的边缘侧17的方向上延伸。因此，通过最后的宽的切口在下侧的边缘侧17处产生折叠接片22，类似于如上面所描述的折叠接片21。两个折叠接片21和22在其之间限定了部分带体件29，交叉指型构造被冲压入该部分带体件29中。 [0088] 所描述的窄的和宽的切口的次序在金属带20的纵向伸延方向上向右继续。在部分带体件29处紧接有部分带体件30，其处在折叠接片22和另外的又处在上侧的边缘侧16处的折叠接片23之间。另外的部分带体件31，32，33，34，35各由交替地处在上侧的和下侧的边缘侧16，17处的折叠接片24，25，26，27，28所限定，在这些部分带体件中的每个中存在有如上面所描述的交叉指型构造。在最后的折叠接片28处紧接有第二联结件3，在其中存在有两个窄的切口，且因此在联结件3中仅在其第一半部上构成交叉指型构造。第二联结件3的右侧部分无切口且形成平坦的联结面。 [0089] 从第一联结件4出发朝第二联结件3而延伸的电流路径由于通过切口18，19而形成的交叉指型构造而被约束到条形的或曲折形的通路中，从而，电流通路在变小的横截面积下被延长且因此提高了金属带的电阻。因此，通过交叉指型构造的尺寸、举例来说窄的切口的数量和深度，可将金属带20的电阻的阻值调整到所期望的值上。 [0090] 当根据图3的金属带20横向于带方向而在折叠接片21，22，23，24，25，26，27，28处被折叠以使得这些折叠部大致之字形地构造而成且如此地被压缩、即、折叠部的之字形的走向以有利于大致彼此平行地在堆叠方向A上相继地布置的部分带体件4，29，30，31，32，33，34，35，3的方式而被越过，则，产生电阻元件2的在图1和2中所示的结构。图1在第二联结件3的侧面上的等轴视图中显示了带有电阻元件2的电阻1，相反，图2在第一联结件4的侧面上的等轴视图中显示了该电阻。 [0091] 部分带体件4，29，30，31，32，33，34，35，3以板材堆叠的形式彼此平行且彼此间隔开地在堆叠方向A上相继地放置。因此，部分带体件通常也称为部分板材件5，6，7，8，9，10，11。在部分板材件5，6，7，8，9，10，11的窄侧处，其交替地通过折叠部或折叠接片21，22，23， 24，25，26，27，28彼此电气连接。从第一联结件4至第二联结件3的电流路径，此时在一定程度上在双重的曲折中延伸：一次是在板材条20上的曲折中，如上面所描述那样，而第二次是在形成根据图1和2的堆叠的曲折形的折叠部中。 [0092] 在其窄侧处，部分板材件4，5，6，7，8，9，10，11，3通过由绝缘材料制成的保持装置14，15保持间隔开。此处，该保持装置是保持板，自该保持板垂直地突出有肋状的保持壁。保持壁固定部分板材件且防止其以这样的程度被压到一起，即，其相互触碰且因此可能产生在相邻的部分板材件之间的短路。因此可放弃单独的绝缘，例如在金属带20上的绝缘层。 这具有如下优点，即，得到电阻1的较高的热负荷能力。因为绝缘层具有比金属带20低的温度耐抗性。保持装置同样可由带有较高的热耐抗性的绝缘材料制成，例如由陶瓷或可承受高负荷的塑料制成。然而，金属带20的利用这种可承受高负荷的塑料的覆层则将会太昂贵。另一优点是如此地为可承受高负荷的电阻元件而产生的较小的空间要求。 [0093] 金属带20可成本低廉地作为冲弯件而制造。 [0094] 在边缘的部分带体件3，4良好地适合于作为大面积的联结件。电阻1可特别有利地利用接触夹紧弹簧(Kontaktklemmfedern)在两个部分带体件3，4处被夹紧并由此以电气及机械的方式安装在其规定地点处。通过大面积的联结件3，4可获得良好的散热，这对于承受高负荷的电阻而言是有利的。 [0095] 下面将再次总结性地示出根据本发明的电阻的优点： [0096] -省空间的构型， [0097] -由电阻材料制成的冲弯件可良好地且经济地被制造， [0098] -不需要由漆或其它绝缘层所形成的绝缘，由此不会有由于绝缘材料而产生的温度耐抗性的限制且能承受高的热负荷和电负荷， [0099] -由于大面积的接触件3，4而产生的良好的散热， [0100] -由于弹簧压力接触而产生的、在安装时的简单的触接可能性。 [0101] 根据本发明的电阻同样可以不同于上面所描述的通过金属带的折叠的方式来获得。举例来说，人们可将部分板材件3，5，6，7，8，9，10，11，4沿堆叠方向A相继地带入到保持装置14，15中，且随后才在其窄侧处交替地在右侧和在左侧使其彼此电连接，举例来说通过如下方式，即，人们对着其而钎焊或焊接上相应的连接件，或通过如下方式，即，人们安装上金属线桥或板材桥。上面所描述的、通过板材带的折叠来制造根据本发明的电阻的方式固然是非常灵巧且经济的操作方式，但是，本发明不应局限于此。 [0102] 选择性的主线路保护开关40，如其在图4中示意性地被示出的，具有壳体42，其可或者由壳形的壳体下部和盖子构成或者由两个大致相同的半壳构成。在该壳体42内存在有带有固定的接触件44和可动的接触件43的第一接触部位41。可动的接触件43(其布置在可摆动的接触杠杆45处)在短路电流出现时被电磁铁所摆动，从而使得，接触部位41打开。为该接触部位41关联有并联电流路径46，在其中存在电阻1。当接触部位41被打开时，在该处产生电弧，其移入到消弧板垛47中。此外，电流被转换到并联电流路径46中且通过电阻1而被限制。主线路保护开关40同样可由手来切换。为了该目的，其具有开关手柄53，该开关手柄53与开关机构52共同起作用。开关机构52同样用于接触部位41的持久的保持打开。有关开关机构的结构的和主线路保护开关的其余内部的结构的细节是已知的，且举例来说在文件DE 102008016035A1中作了描述，就此而言参看该文件。 [0103] 电阻1的触接借助于平带导体48和49来实现。导体48可构造成直的零件，且导体49可在电阻1的接触面3，4的区域中具有朝着接触面的凸状的截段。作为直线状地构造而成的导体48的替代，同样可使用这样的导体，其具有朝向电阻1的接触面3，4的凸状的截段。两个导体件48，49中的至少一个实施成有弹性的。同样可将两个导体件48，49均实施成有弹性的。导体49可如此地形成，即，其利用凸肩50和弯边或者弯角51而固定电阻1。 [0104] 明显地，同样可使用其它的已知的保持和触接机构。举例来说，电阻1同样可由接触弹簧(此处未示出)有弹性地触接且在此被保持。安装开关设备40的内部结构在图4中仅高度示意性且示范性地示出，其中，与电阻1的造型或者支承不相关联的许多细节未被示出。因此，其它的已知的带有不同的电路图和其它的内部组件的空间布置的安装开关设备同样属于本发明，仅只要其包括如在本发明中被描述的那样的电阻1。 |
||||||
