用于高DC电流或电压应用、例如工业和/或铁路应用的改进断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于高电流或电压应用、例如工业和/或铁路应用的断路器(1)，其中必须以高效率和极快的干预时间接通/断开或中断高电流，所述断路器(1)包括位于壳体(10)中的：基部部分(2)，其包括用于切换装置的激活机构(3)，所述激活机构包括保持机构(20，21)和释放机构(40)；中间切换或断开触头部分(4)，其包括固定触头(5)和可动触头(6)；以及覆盖所述中间切换或断开触头部分(4)的顶部灭弧室灭弧部分(7)。有利地，断路器(1)的灭弧室灭弧部分(7)能够相对于所述切换或断开触头部分(4)移动并且设置有联接在断路器(1)的两个主侧上的外部极性扩展件(60)；另外的极性扩展件(70)电联接至外部极性扩展件(60)并连结至作为断路器(1)的固定部分的所述中间切换或断开触头部分(4)。

Improved circuit breakers for high DC current or voltage applications such as industrial and / or railway applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高DC电流或电压应用、例如工业和/或铁路应用的改进断路器
本专利技术涉及一种用于工业和铁路应用的改进断路器。更特别地但非排外地，本专利技术涉及一种用于工业和/或铁路应用的断路器，在所述工业和/或铁路应用中，例如，必须通过高频切换动作来接通和断开高DC电流，或者必须以高效率和极快的干预时间来中断高DC电流。
技术介绍
正如在该特定
中众所周知的，接触器是具有电磁致动器的遥控开关，其可以使用于工业或铁路应用中，在所述工业或铁路应用中必须以相对较高频率切换动作来接通和断开高DC电流。一般来说，接触器可以被认为是用于高电流和高电压应用的断路器。仅为了了解这类接触器所涉及的工作条件和电流值范围，应该注意的是，这些装置必须能够在至少在400A至1800A之间的范围内和在介于1000V和4000V之间的运行电压范围内有效地切换电流。这些运行范围甚至可以称为接触器的单极，但是在许多应用中，需要提供双极或三极构造。已知结构的接触器通常包括固定触头、可动触头和至少一个接触器线圈。一旦有足够的启动电流流过接触器线圈，接触器就会做出响应并接通负载电路中连接的负载。为了使接触器保持于这种状态，保持电流必须连续地流过接触器。在断开保持电流后，接触器脱落。存储在接触器线圈中的能量在续流电路中消散。类似地，即使是高速电流断路器也可以被认为是用于高电流和高电压应用的断路器。电流断路器是一种自动操作的电气开关，其设计成保护电路免受过电流、过载或短路造成的损坏。其基本功能是在保护继电器检测到故障后中断电流。这些断路器用于各种应用中，以保护设备免受短路电流和过载的影响；例如，这些断路器适用于保护铁路和工业应用中的干线和半导体(转换器/整流器)。市售的馈电断路器和整流器断路器的工作电流高达8,000ADC，工作电压高达4,400VDC。它们具有非常高的中断能力以及电流限制特性。一般而言，为了获得上述优异的断路能力和出色的介电性能，需要采用高质量材料来确保服务连续性以及在不良系统事件期间的保护。接触器和断路器二者都需要灭弧部分，即所谓的灭弧室(arcchute)部分，以适当地消散可能在设置有可动触头的开关的高电压部分中产生的电弧。在制造用于高电流和高电压应用的断路器中遇到的主要问题之一正是如何正确地设计灭弧部分的尺寸。该设计阶段特别关键，这是因为有时需要根据断路器的型式(即，根据断路器必须管理的工作电流或电压)来扩大和扩展灭弧室部分。本专利技术强调的技术问题是提供一种用于高电流或高压切换或断开应用的改进断路器，该断路器具有用以允许更有效地可能在可动触头的断开或闭合阶段产生的电弧的结构特征和功能特征。本专利技术的另一个目的是提供一种断路器，其由于在可能的电弧的消散阶段中的较高效率而具有较高的可靠性和较长的使用寿命。本专利技术的又一个目的是提供一种断路器，其可以由具有合理的工业成本的材料构成。
技术实现思路
该目的通过根据权利要求1所述的断路器来实现。本专利技术的进一步开发如从属权利要求中所限定的那样。基于本专利技术的解决方案的构思是提供一种灭弧室部分，该灭弧室部分根据必须处理的不同电压范围以及对应灭弧室类型和应完全安全地熄灭的能量容量而在结构上有所不同。根据上述解决方案构思以及根据本专利技术的一个方面，该技术问题通过一种用于高电流或高电压应用、例如工业和/或铁路应用的改进的断路器来解决，在所述高电流或高电压应用中必须以高效率和极快的干预时间接通/断开高电流，所述断路器包括位于壳体中的：﹣基部部分，所述基部部分包括用于切换装置的激活机构，所述激活机构包括保持机构和释放机构；﹣中间切换或断开触头部分，其包括固定触头和可动触头；以及﹣覆盖所述中间切换或断开触头部分的顶部灭弧室灭弧部分，其特征在于：所述灭弧室灭弧部分能够相对于所述切换或断开触头部分移动并且设置有联接在断路器的两个主侧上的外部极性扩展件；另外的极性扩展件电联接至所述外部极性扩展件并连结至作为断路器的固定部分的所述中间切换部分。所述极性扩展件的每个均包括独立地安装在灭弧室的每个侧向主侧上的至少一对金属板。所述另外的极性扩展件中的每个均包括至少一对板，其对应于连结至灭弧室的外部极性扩展件的板。每个金属板为基本上正方形的并通过设置在板的拐角处的固定销固定至灭弧室的合成塑料结构。所述另外的极性扩展件与所述外部极性扩展件重叠。应当注意，所述另外的极性扩展件的这对板被安装在朝向中间切换部分更靠内的位置中，而外部极性扩展件的板被连结至灭弧室，与所述对应的另外一对板部分地重叠，从而还建立电接触。此外，对应板的部分重叠还允许建立滑动抵接接触，从而在所述板之间提供导电性。作为外部极性扩展件，具有不同形状和尺寸的多块金属板与灭弧室的两侧相关联。所述另外的极性扩展件的所述一对金属板与设置在所述中间切换或断开触头部分附近的消散线圈相对应地设置在断路器的两侧上，。总而言之，所述中间切换或断开触头部分包括与电连接至相应的消散线圈的相应电弧流道相关联的辅助固定电弧触头和辅助可动电弧触头，所述消散线圈被设置用于消散在所述可动电弧触头的断开阶段期间形成的电弧；所述另外的极性扩展件的所述一对金属板与所述消散线圈相对应地设置在断路器的两侧上。最后但并非最不重要，在每个外部极性扩展件上放置了像带子一样的另外的线圈，以便完全熄灭电弧腔室内产生的电弧，从而将其保持在灭弧室内部；所述另外的线圈插入在由合成塑料制成的绝缘外壳中。此外，必须注意的是，断路器的所述壳体包括设置在所述壳体的两侧上的中间界定部分，以从侧向界定中间切换触头部分并为所述灭弧室灭弧部分提供侧向引导件；其中，所述灭弧室灭弧部分可滑动地安装在所述中间界定部分之间，并且其中，至少一个杠杆机构在相对的所述中间界定部分之间横向延伸，以便在检查时移动或升高所述灭弧室。这些板被固定至灭弧室并且在所述灭弧室通过所述杠杆可滑动地移动时能够与灭弧室一起移动，以便允许检查被覆盖的断开部分。极性扩展件由两组金属板构成，一组金属板与中间切换或断开触头部分相关联，另一组金属板与灭弧室相关联，并在它们之间建立滑动电接触。本专利技术的接触器装置的进一步的特征和优点将从参照附图通过非限制性示例方式给出的以下描述中变得明显。附图说明图1示出了根据本专利技术实现的断路器的示意性透视图；图2示出了图1的断路器的示意性透视图，其中侧向盖被移除；图3示出了相对于图1从另一视角示出的本专利技术的断路器的示意性透视图；图4示出了图3的断路器的示意性正视图，其中侧向盖被移除；图5示出了本专利技术的断路器装置的中间切换部分的示意图；图6是在不同操作条件下图5的中间切换部分的细节的示意图；图7示出了本专利技术的断路器的内部部分的示意性透视图；图8示出了图7的断路器的所述内部部分的从不同视角观察的示意性透视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于高电流或高电压应用的断路器(1)，所述断路器用于以高效率和快速的干预时间接通或断开或中断高电流，例如在工业应用和/或铁路应用中，所述断路器(1)包括：/n-壳体(10)；/n-位于所述壳体(10)中的基部部分(2)，所述基部部分(2)支撑：/n-用于切换装置的激活机构(3)，所述激活机构包括保持机构(20，22)和释放机构(40)；/n-中间切换或断开触头部分(4)，所述中间切换或断开触头部分包括固定触头(5)和可动触头(6)；和/n-覆盖所述中间切换或断开触头部分(4)的顶部灭弧室灭弧部分(7)，/n其特征在于：/n所述灭弧室灭弧部分(7)能够相对于所述中间切换或断开触头部分(4)移动，并且设置有联接在所述断路器(1)的两个主侧上的外部极性扩展件(60)；/n另外的极性扩展件(70)电联接至所述外部极性扩展件(60)并且连结至作为所述断路器(1)的固定部分的所述中间切换或断开触头部分(4)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170411 EP 17165967.51.用于高电流或高电压应用的断路器(1)，所述断路器用于以高效率和快速的干预时间接通或断开或中断高电流，例如在工业应用和/或铁路应用中，所述断路器(1)包括：
-壳体(10)；
-位于所述壳体(10)中的基部部分(2)，所述基部部分(2)支撑：
-用于切换装置的激活机构(3)，所述激活机构包括保持机构(20，22)和释放机构(40)；
-中间切换或断开触头部分(4)，所述中间切换或断开触头部分包括固定触头(5)和可动触头(6)；和
-覆盖所述中间切换或断开触头部分(4)的顶部灭弧室灭弧部分(7)，
其特征在于：
所述灭弧室灭弧部分(7)能够相对于所述中间切换或断开触头部分(4)移动，并且设置有联接在所述断路器(1)的两个主侧上的外部极性扩展件(60)；
另外的极性扩展件(70)电联接至所述外部极性扩展件(60)并且连结至作为所述断路器(1)的固定部分的所述中间切换或断开触头部分(4)。


2.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述外部极性扩展件(60)中的每个均包括至少一对金属板(61，62)，所述金属板独立地安装在所述灭弧室灭弧部分(7)的每个主侧上。


3.根据权利要求2所述的断路器(1)，其特征在于，所述另外的极性扩展件(70)中的每个均包括至少一对板(71，72)，所述板对应于连结至所述灭弧室灭弧部分(7)的所述外部极性扩展件(60)的所述金属板(61，62)。


4.根据权利要求2或3所述的断路器(1)，其特征在于，每个金属板(61，62)为基本上正方形的并且通过设置在所述金属板的拐角处的固定销(64)固定至所述灭弧室灭弧部分(7)的合成塑料结构。


5.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述另外的极性扩展件(70)与所述外部极性扩展件(60)重叠。


6.根据权利要求3所述的断路器(1)，其特征在于，与所述外部极性扩展件(60)相比，所述另外的极性扩展件(70)的所述至少一对板(71，72)安装在朝向所述中间切换或断开触头部分(4)更靠内部的位置处，而所述外部极性扩展件(60)的所述金属板(61，62)连结至所述灭弧室灭弧部分(7)，与所述对应的另外一对板(71，72)部分地重叠，从而还建立了电接触。


7.根据权利要求5所述的断路器(1)，其特征在于，对应板(61，71；62，72)的部分重叠允许建立滑动抵接接触，从而在所述板(61，71)与板(62，27)之间提供导电性。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·科尔纳，L·斯滕达尔迪，C·蒙代利尼，
申请(专利权)人：迈科伊莱翠卡赛提飞卡股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT