用于电开关的连接汇流排装置和带有连接汇流排装置的电开关

本发明涉及一种用于电开关的连接汇流排装置，其具有相互对齐呈直 线排列的连接汇流排，本发明还涉及一种电开关，尤其是带有此类连接汇 流排装置的低压断路器。

尤其在用于高额定电流(例如6300A)的低压断路器中在具有紧密相邻 的开关极的开关触头系统中由于连接汇流排的相互影响而出现明显的集肤 效应。这种集肤效应引起在连接汇流排的横截面上电流(以及进而电流线 Stromlinien)的不等分布；确切地说尤其在承受脉冲电流的情况下。此时导 致相互对应配设的开关触头抬起分离以及相应地导致在开关触头的触块上 发生明显烧损。

例如由DE 100 54 497 A1已知一种上述类型的连接汇流排装置以及一 种带有此类连接汇流排装置的电开关。其中，已知，取决于连接汇流排的 具体位置和它的相位在连接汇流排中引起集肤效应(Skin-oder Hauteffekt sowie Nah-oder Proximityeffekt)。为了尤其在成直线紧密相继设置的连接汇 流排中抵制这种集肤效应，在该已知的电开关中规定，向沿直线排列方向 对应于连接汇流排触头的外接触区域设置的接触杆形式的动触头施加比对 应于连接汇流排触头的中央接触区域设置的接触杆更大的接触力。由此抵 制基于更高电流线密度的在外侧区域更强的使触头抬起的力。

从具有权利要求1前序部分特征的连接汇流排装置(DE 100 54 497 A1) 出发，本发明所要解决的技术问题是，以其他不同方式抵制所述集肤效应 的作用。

按照本发明，上述技术问题是这样来解决的，即，至少其中一个连接 汇流排的横截面由此在局部处缩小，以用于沿直线排列方向在局部使电流 线密集，即，至少一个连接汇流排为了使电流转向而设有至少一个基本上 平行于所述端面延伸的凹槽，其中，所述至少一个凹槽横向于所述直线排 列方向地通过整个至少一个所述连接汇流排地延伸。一种此类设计结构允 许电流区域性地从最大电流密度区域转向到最大集肤效应的区域。这种转 向导致在最大电流密度区域内的电流路径延长以及因此导致在该区域内减 小电流的密度。因此，横截面的区域性缩小导致在连接汇流排的横截面上 的电流分布均衡化，更确切地说是在沿电流方向看在所述连接汇流排的一 个直接与所述横截面缩小的区段相连的区段中造成这样的电流分布均衡 化。

本身已知一种连接汇流排装置，其中，连接汇流排的端面平行于所述 直线排列方向地延伸以及为了使电流转向这些连接汇流排设有至少一个基 本上平行于所述端面延伸的凹槽(见DE 101 44 440 C1)。但是在该已知的连 接汇流排装置中为了使电流线密集而横向于所述直线排列方向地设有凹 槽，以便在所述设有触头的端面(静开关触头)附近平行于这些端面导引电流 以及进而平行于对应配设的动触头中的电流地导引电流，也就是说，以便 获得一种在触头之间的吸合作用。

与此相反，在按照本发明的连接汇流排装置中，所述至少一个凹槽横 向于所述直线排列方向地通过整个至少一个所述连接汇流排地延伸。

此外，EP 0 543 496 A1本身已公开了一种连接汇流排装置，其具有成 直线设置的连接汇流排，其中，所述连接汇流排和和触头一起设置在平坦 的、朝向动触头装置的侧面上，连接汇流排设有触头的侧面平行于直线排 列方向延伸。在对比文件示出的连接汇流排的不同实施形式中设有凹槽， 所述凹槽使电流转向，即，连接汇流排中的电流逆向于所配设的动触头装 置中的电流流动，以便通过一个由此导致的相斥的力极其迅速地实现断开。 在该对比文件的图33中示出了连接汇流排的一种实施形式，在该实施形式 中，通过横向于侧面延伸的凹槽(该凹槽的两个部分平行于连接汇流排的 端面延伸)实现上述的电流转向。集肤效应的问题，尤其是在连接汇流排 紧密相邻呈直线排列时出现的明显的集肤效应问题，在该实施形式中并没 有提及。

与EP0543496A1公开的连接汇流排装置相反的是，在按本发明的连接 汇流排装置中，触头设置在连接汇流排的端面上，在这样的情况下，通过 至少一个基本上平行于端面延伸的凹槽，就解决了因紧密相邻的连接汇流 排呈直线对齐排列所可能招致的不期望的集肤效应问题。

这种新型的连接汇流排装置的有利设计在从属权利要求中说明。

因为所述呈直线排列的连接汇流排的相位通常这样错开，即，使得在 所述连接汇流排的沿直线排列方向的外侧区域内出现更高的电流线密度、 亦即更高的电流负荷。因此有利的是，所述至少一个凹槽设置在所述至少 一个连接汇流排的一个沿排列方向的外侧第一区域内，以及一个第二凹槽 设置在所述至少一个连接汇流排的一个与所述第一区域位置相对的外侧第 二区域内。

所述至少一个凹槽靠近所述端面地延伸，也是有利的。由此确保，电 流线由于集肤效应(Skin-oder Hauteffekt sowie Nah-oder Proximityeffekt)在达 到所述端面前不再聚集在所述连接汇流排的沿排列方向的外侧两个区域 内。

如果所述至少一个凹槽沿所述排列方向基本上在所述至少一个连接汇 流排的四分之一宽度上延伸，则可以达到一种特别好地均衡电流分布。

所述新型连接汇流排装置优选用在电开关、尤其是低压断路器中，其 中，各极的连接汇流排紧密地相邻安置。

在附图1和2中表示出了本发明的一种实施方式。附图中：

图1表示一个带有一连接汇流排装置的电开关的简化示意图；

图2表示一个用于三极电开关的连接汇流排装置。

图1表示一个低压断路器形式的带有一个触头系统和一个对应配设的 灭弧室2的电开关1。所述触头系统由一个静触头装置3和一个动触头装置 4组成。其中，所述动触头装置4具有一个可偏转的接触架5和多个接触杆 形式的动触头6。所述动触头6可以相互平行地偏转以及借助于触头压力弹 簧7在预紧的情况下有弹性地支撑在所述接触架5上。动触头装置4以公 知的方式通过一个在图1中简略表示的第一个杠杆装置8与一个开关轴9 相连。该开关轴9同时用于驱动未详细示出的平行于所示触头系统设置的 其他触头系统。该开关轴借助于一个驱动装置10从一个断开位置过渡到一 个闭合位置，在所述断开位置所述触头系统断开，在所述闭合位置所述触 头系统闭合。在开关轴过渡到其闭合位置中时将所述触头压力弹簧7进一 步压紧，使得其弹力沿开关轴9的指向断开位置的偏转方向作用。驱动装 置10具有一个设有蓄能弹簧11的驱动器12、一个使该驱动器12与所述开 关轴9相连的第二杠杆装置13和一个用于在触头系统闭合时衔接所述动触 头装置以及用于衔接所述已压紧的蓄能弹簧11的开关锁14。

按照图2，三个静触头装置3构成一个具有三个相互对齐呈直线排列的 上连接汇流排20(参见图1)的连接汇流排装置。其中，所述三个连接汇流排 20中的每一个在其朝向动触头装置4的端面21上都设有触头22，这些触 头在触头系统闭合时在所述触头压力弹簧7的弹力作用下贴靠在所述动触 头6的触头23上。

每个连接汇流排20在沿排列方向的外侧区域内具有两个狭缝形式的凹 槽27、28，该凹槽靠近所述端面21平行于端面21地延伸以及分别横向排 列方向29地通过整个连接汇流排20地延伸。开设这些凹槽导致使连接汇 流排的横截面在局部处减小。通过这些凹槽27、28基本上消除了集肤效应 的影响，确切地说，是通过使电流分布均匀化来实现消除集肤效应。所述 连接汇流排的横截面这样收缩，即，使得在各连接汇流排中通向静触头装 置触头的沿直线排列方向的外侧接触区域30、31的电流路径比通向其中央 接触区域32的电流路径长。由此减弱了在外侧接触区域30、31上的电流 聚集。在所述凹槽内装入由玻璃纤维塑料制成的扁平材料。

如果每个连接汇流排20的凹槽27、28具有一个8mm的相对于各自端 面21的间距以及设计为具有大约2mm宽度的狭缝形式，其中，所述狭缝 沿排列方向29分别大约在连接汇流排的四分之一宽度上延伸，则所述新型 连接汇流排装置在平衡电流分布情况方面取得了良好结果。剩余的横截面 33大约相当于电缆(Stromseilen)34的总横截面(参见图1)，电缆34将所述对 应的动触头装置的动触头6与一个下方的连接汇流排35连接起来(参见图 1)。通过一种此类连接汇流排装置来实施的脉冲电流实验表明，与传统的没 有通过局部减小连接汇流排横截面来局部使电流线沿直线排列方向压缩的 连接汇流排装置相比，更好地充分利用了触头的中央接触区域以及使沿排 列方向的外侧接触区域承受更小的负荷。

所述凹槽可以通过锯割或电侵蚀制成。除了板形材料外耐热性填料也 适合用于填充所述凹槽。

为了使局部电流线密集，代替所述狭缝也可以沿排列方向设置一些紧 密相邻的孔，这些孔在所述连接汇流排的沿直线排列方向的外侧区域内靠 近所述端面并横向于直线排列方向地分别通过整个连接汇流排地延伸。在 这种情况下不需要安设填料。