开关系统技术方案

本发明专利技术涉及一种尤其是用于HV(DC)继电器或接触器的开关系统(1)，其具有在两个接触部位(4a、4b)之间以能绕旋转轴线(6)转动运动的方式布置的触桥(5)。此外，开关系统(1)还包括用于将接触部位(4a、4b)断开时产生的电弧驱送到灭弧室(16)内的磁性元件(15)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关系统
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的开关系统，其带有在两个接触部位之间能运动的触桥。这种类型的开关系统例如由DE102008009439A1和US2004/0021536A1中公知。开关系统尤其设置用于高的直流电压优选用于HV(DC)继电器(高压直流电)或用于接触器。
技术介绍
由DE102009013337B4公知一种用于直流电和交流电的保护开关，其带有两个接触部位。在接触部位之间布置有触桥，该触桥在保护开关触发时沿横向方向运作。在两个接触部位上产生的电弧借助鼓风装置驱送。两个电弧的其中一个电弧在此被吹至触桥的边缘区域，而另一个电弧的其中一个足点则借助导引片基本上与两个接触部位电接触。换句话说，借助第二电弧使两个接触部位短路且第二电弧承担在接合状态下的触桥的电气功能。第二电弧因此与触桥并联。两个电弧中的第一电弧在此熄灭。保留的那个电弧则借助另一鼓风装置驱送到灭弧室中并在那里被熄灭。由EP0874380A1公知一种也用于高的直流电压的电气中断装置，其带有转动触桥并带有磁场源，该磁场源设计用于将断开阶段中可运动和不可运动的触点之间形成的电弧横向于运动平面且因此平行于转动触点的旋转轴地延长。为此，磁场源产生了相对于转动触点的转动轴线径向取向的磁场。利用该公知的中断装置应改善其中断特性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，说明一种改进的开关系统，其带有能在两个接触部位之间运动的触桥。开关系统应当优选结合形式为继电器或接触器(Schütze)的开关来用于例如至少450V的高直流电压和用于承受和分开例如至少250A的持续电流。该技术问题按照本专利技术通过权利要求1的特征解决。有利的扩展方案和设计方案是从属权利要求的主题。开关系统具有两个接触部位和布置在其间的能运动的触桥。接触部位因此电气地串联且相应地由一个静触头和一个动触头形成，它们用于导电，其中，各动触头与触桥牢固地连接并随着该触桥运动。静触头优选布置在大致U形弯曲的触轨(Anschlussschiene)上。触桥能绕旋转轴线转动，其中，借助触桥绕该旋转轴线的转动，开关系统处于要么导电要么不导电的状态中。换句话说，接触部位由于接下来也被称为旋桥的触桥的转动运动而断开或接合。旋转轴线优选居中于触桥地布置。在断开触头的情况中，也就是在动触头与各自的静触头分离的情况中以及由此造成通过开关系统的电流中断的情况中，会在接触部位产生电弧，电流通过该电弧或由此产生的等离子进行流动。基于带有旋桥的开关系统的设计方案，与直线运动的触桥相反，在两个产生的子电弧的等离子中的电流方向相同地指向。触桥优选由铜或其它能良好地导电的材料构成。接触部位的触头和静触头的触轨适宜地由如触桥那样的相同的材料构成，优选由铜构成。为了避免受损以及为了实现电流的安全中断，借助磁性元件的磁场将电弧驱送到灭弧室中。借助磁性元件产生的磁场平行于触桥的旋转轴线。以这种方式沿径向方向驱送在接触部位断开时产生的电弧。保护开关的沿着旋转轴线连接在接触部位上的可能的部件受到保护且不会由电弧损害。支承部分和/或磁性元件的铁片尤其不被电弧所触及。在此适宜的是，磁场至少部分垂直于各电弧的传播方向，借助该磁场将洛伦兹力施加到各电弧上。磁场例如在开关系统之内基本上是恒定的。在灭弧室之内将电弧熄灭。为此合适的是，将所需用来维持电弧的电压提高到一个数值，该数值在施加到开关系统上的电压之上。开关系统尤其借助直流电来运行，其中，在2A和500A之间的电流通过该开关系统的旋桥来流动。合适的是，电流为250A，开关系统借助其能持续运行。适宜的是，施加在开关系统上的电压在30V和1000V之间，例如在450V和800V之间。在优选的实施形式中，触桥能径向运动地和/或转动运动地连接在支承部分上。连接适当地间接通过旋桥支架来实现，触桥保持在该旋桥支架上。支承部分在此能绕旋转轴线转动，而旋桥支架在支承部分的至少一个优选两个径向的长孔状的导引轮廓中导引。特别优选的是设置有两个支承部分和两个旋桥支架，在其间置入或保持有触桥。支承部分或每个支承部分绕旋转轴线的转动促成了开关系统从接合状态过渡到断开状态并因此从导电状态过渡到不导电状态。因此，通过支承部分绕旋转轴线的转动以及因此通过一个或多个静触头与一个或多个动触头的分离而确保了电路的中断。旋桥支架或每个旋桥支架在此能转动运动地连接在支承部分上并且相对于各支承部分适宜地具有径向的支承游隙。因此，旋桥支架的位置以及因此尤其是触桥的位置能相对支承部分以及相对旋转轴线改变。旋桥支架因此相对支承部分优选浮动地受支承，即，可以相对支承部分横向地或切向地运作。可运动性在此较小。旋桥支架相对支承部分的可转动运动性尤其要小于支承部分相对静触头的可转动运动性。以这种方式可以使如下成为可能，即，在制造保护开关时存在较大的制造公差，其中仍确保了可靠的工作方式。此外还提高了保护开关的使用寿命，因为触头由于烧损或污浊而引起的改变可以借助浮动式的悬挂件得到弥补。适宜地由两个电绝缘的且尤其是热稳定的旋桥支架所容纳的触桥的持久的功能优选以如下方式由于仅间接地布置在刚性的轴上的触桥来实现，即，这个触桥优选在两侧与各一个能转动的支承部分联接。联接在此适当地通过优选在两侧的各一个弹簧来实现。弹簧在开关系统的接触部位接合的情况中也就是在接通状态下张紧(预紧)并因此产生了动触头作用到静触头上的尤其有效的接触压力。由于触桥的这种弹簧负载的浮动式支承而确保了即使在接触部位上的不同的触头烧损的情况下接触压力仍始终均匀地分配给两个接触部位和在那里的触头。弹簧或每个弹簧的弹簧力的附加地实现的储备特别适合用于烧损补偿。此外，接下来也被称为接触压力弹簧的弹簧有助于触桥的加速。触桥相对于支承部位的径向可运动性优选以如下方式来实现，即，各旋桥支架在支承部位的至少一个优选两个径向的导引轮廓中导引。设置在旋桥支架上的优选成形在其上的支承元件容纳各接触压力弹簧的弹簧端部。这些支承元件置入或嵌接到支承部分的留空部中。留空部是圆弧形的且实际上不承担针对旋桥支架的导引功能，以便避免重复并因此避免了运动的旋桥支架相对于支承部分的卡夹。在合适的设计方案中，各弹簧定位在支承部分的两个支撑元件之间。适宜的圆柱形支撑元件布置在支承部分的转动轴线的区域中并因此就此而言在中央相继地布置在导引轮廓之间并且必要时布置在支承部分的留空部之间。各置入到两个优选成形在各自的支承部分上的支撑元件之间的弹簧在这个区域中大致z形地弯曲。在合适的实施形式中，灭弧室具有多个径向分布的灭弧片。换句话说，灭弧片呈扇形地布置，其中，两个相邻的灭弧片之间的间距随着与旋转轴线的距离的增加而变大。合适的是，形成了两组这种扇形布置的灭弧片，其中，在所述灭弧片组之间于对置的侧上形成了无灭弧片的区域。在所述区域中优选布置有且适宜地径向分布地装入有各一个U形的触轨。各触轨相应地承载其中一个静触头，所述静触头又与由触桥承载的动触头共同形成了两个接触部位。所需用于维持形成于灭弧片之间的电弧的电压随着电弧到旋转轴线的距离的增加而升高。当电弧足够远地进入到灭弧室内且离开旋转轴线地运动时，在运行电压下产生且驱送到灭弧室内的电弧因此而瓦解。运动同样适宜地借助磁性元件来完成。以这种方式将电弧熄灭。特别优选的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关系统(1)，尤其是用于继电器或接触器的开关系统(1)，其带有在两个接触部位(4a、4b)之间以能绕旋转轴线(6)转动运动的方式布置的触桥(5)以及带有用于将接触部位(4a、4b)断开时产生的电弧驱送到灭弧室(16)内的磁性元件(15)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.12 DE 102011118418.31.一种开关系统(1)，其包括：两个触轨(2、3)，所述两个触轨分别带有轨接触部位(4a)；触桥(5)，所述触桥带有两个桥接触部位(4b)并且以能绕所述触桥的旋转轴线(6)转动运动的方式布置，当所述触桥旋转到接触位置时，每个所述桥接触部位直接与所述轨接触部位接触，以限定出闭合的接触部；至少一个灭弧室(16)；用于产生永久磁场(28)的磁性元件(15)，所述永久磁场与所述触桥(5)的旋转轴线(6)平行，用于将所述桥接触部位(4b)不再直接接触所述轨接触部位(4a)时产生的电弧驱送到所述灭弧室(16)内；旋桥支架(7)；支承部分(8)，所述触桥(5)借助旋桥支架(7)以能径向运动的方式和/或以能相对所述支承部分(8)转动运动的方式连接在所述支承部分(8)上，所述支承部分(8)具有成形于其中的切向分布的留空部(24)；至少一个弹簧(26)，所述触桥(5)借助在接触部闭合时预紧的所述至少一个弹簧来与所述支承部分(8)联接；以及所述旋桥支架(7)具有支承元件(22)，所述支承元件(22)置入到所述切向分布的留空部(24)中，且所述支承元件(22)在弹簧端部侧容纳所述弹簧(26)。2.按权利要求1所述的开关系统(1)，其中，所述支承部分(8)包括带有外围的顶面，并且所述切向分布的留空部(24)成形在所述外围上。3.按权利要求1所述的开关系统(1)，其中，所述支承部分(8)具有成形在其中的至少一个径向的导引轮廓(23)，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼努埃尔·恩格瓦尔德，
申请(专利权)人：埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE