用于分离电流回路的保护开关制造技术

本发明专利技术涉及用于中断电流回路的保护开关(2)，其具有：开关单元(4)，开关单元具有静止的固定触点(22)和运动触点(24)，运动触点能相对于固定触点(22)运动并且能从闭合位置转变到断开位置；用于熄灭在触点(22、24)断开时生成的电弧的熄弧装置(28)，熄弧装置具有用于将电弧从触点(22、24)引导至熄弧室(30)的前室(34)，其中，前室(34)具有两个绝缘的侧壁(52)和位于侧壁之间的成对的电弧导轨(36、38)，其中，在侧壁(52)上分别布置有铁磁性的成形件(54)，并且其中，在固定触点(22)的区域内布置有永磁体(58)，永磁体的磁场使电弧沿着其中一个电弧导轨(36)引导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分离电流回路的保护开关
本专利技术涉及用于中断电流回路具有作为分离设备的开关单元的保护开关，开关单元具有静止的固定触点和能相对于固定触点运动的并且能从闭合位置转变到断开位置的运动触点、以及具有用于熄灭在断开触点时出现的电弧的熄弧装置，熄弧装置具有用于将电弧从触点引导到熄弧室的前室。
技术介绍
例如为了安装、装配或维修的目的，以及尤其是为了一般的人员保护，将电部件或装置与开关回路或电流回路可靠地分离是值得期待的。相应的开关单元或分离设备在此必须能够在负载下进行中断，即无需首先切断为电流回路馈电的电压源。机械的开关(开关触点)能够被用于负载分离。这些机械的开关具有的优点是，当触点断开时同样建立起电装置与电压源的流电分离。尤其是在待开关的直流电压高于24伏(DC)时，当导通电流的电触点分离时经常出现开关电弧，其原因是在触点断开后，电流继续沿电弧行程以电弧放电的形式流动。由于此类开关电弧可能无法在从大约50伏的直流电压和大约1安培的直流电流的情况下自动熄灭，因此将例如所谓的速动触点用作机械的接触系统，其中，使用机械弹簧来加速触点分离。在触点于负载下断开时生成的电弧快速运动到为此而设的熄弧装置内，在那里发生了相应的电弧熄灭。为此所需的力例如典型地由一个或多个永磁体产生的磁场，即所谓的吹弧磁场来实现。由于触点区和电弧引导件的特殊设计，使得电弧被导引到相应的熄弧室内，在那里根据已知的原理熄灭电弧。用于避免或支配此类开关电弧的原则上的措施基本上在于，使用绝缘材料来提高耐压强度并且因此即使在触点距离较小时也能熄灭电弧，或通过将电弧进行划分来降低电弧电压。由DE202006021064U1描述了一种具有开关单元的保护开关，其中，借助熄弧装置将在接触系统断开时生成的(开关)电弧熄灭。熄弧装置具有带两个电弧导轨的前室，电弧导轨布置在两个绝缘的侧壁或覆盖壁之间作为用于引导电弧的侧向边界。电弧借助前室被引导到熄弧室并在那里被熄灭。
技术实现思路
本专利技术的任务是说明一种特别合适的用于分离电流回路的保护开关。根据本专利技术，此任务通过权利要求1的特征并且备选地通过权利要求2的特征来解决。有利的实施方案和改进方案是从属权利要求的主题。根据本专利技术的保护开关适合于并且被设立成用于中断电流回路，尤其是直流电回路。保护开关因此被实施为开关设施，以用于在超过允许的电流或电压值(过电流、故障电流)时手动和/或自动地切断电流回路或各个的消耗器。为此，保护开关具有作为分离设备的开关单元，开关单元具有能开关的机械接触系统。在此以及在下文中，“开关”尤其应被理解为接触系统的机械的或电的触点分离(“断开”)和/或触点闭合(“闭合”)。接触系统具有静止的固定触点和运动触点。运动触点在此能相对于固定触头运动，并且能从闭合位置转变为断开位置。这意味着，为了使接触系统或开关单元进行开关，运动触点在断开位置与闭合位置之间运动。开关单元还具有熄弧装置，以用于熄灭在触点断开时生成的(开关)电弧。熄弧装置被实施为具有用于熄灭开关电弧的熄弧室和用于将电弧从触点引导到熄弧室的前室。前室具有两个绝缘的侧壁作为侧向的盖板，其中，成对的电弧导轨位于两个侧壁之间。因此，前室两侧地在端侧上是开放的，其中，一个端侧朝向接触系统，而另一个端侧朝向熄弧室。因此，前室形成电弧运行空间，电弧运行空间朝着这些侧面借助作为盖板的绝缘的侧壁和用于引导电弧的电弧导轨界定。电弧从接触系统的触点到前室的邻接的电弧导轨的过渡在下文中被称为换向。熄弧室适当地具有朝向前室的开放的端侧的入口和相对置地布置的用于电弧的气体流的出口。在本专利技术的第一实施方案中，根据本专利技术，分别在侧壁上布置有铁磁性的成形件，铁磁性的成形件优选与电弧导轨的走向匹配。成形件以简单的方式和方法制造，例如作为冲压件。优选地，成形件在此安装在电弧运行空间外部，即安装到前室的侧壁的外侧上。成形件基本上全面地包围前室的电弧运行空间。在此实施方案中，在固定触点的区域内附加地布置有永磁体(永久磁体)，其磁场使电弧沿其中一个电弧导轨引导。由此实现了对所生成的电弧的特别快速和有效的熄灭。因此实现了特别有效并且运行安全的开关单元。由于与永磁体磁场的电动力的交互作用，使得电离的(开关)电弧朝熄弧室的方向被推挤或导向。通过将铁磁性的成形件作为侧板，一方面使得磁场在触点的直接接触区域内被集束或被聚集。另一方面，使得伴随电弧的电弧磁场在铁磁性的材料附近趋于延伸通过导磁更好的成形件。由此，生成了朝成形件的方向的“抽吸效应”，这导致电弧向前室运动。铁磁性的成形件至少部分地被永磁体的磁场磁化，从而使得磁场或其磁场线在电弧导轨之间被有效地集束，即集中或聚集。通过磁场的此集中式的集束，引起了特别均匀并且快速地将电弧引导到直至熄弧组件内。永磁体适当地由耐热材料制成。这意味着，永磁体由如下的磁性的材料制成，即该磁性的材料即使尤其是在电弧区域出现高温的情况下也能保持其磁特性。换言之，例如将如下被磁化的铁磁性的材料用于永磁体，其材料特有的居里温度大于电弧区域中预期的温度。永磁体例如由钐合金制成，尤其是钐-钴合金，优选是Sm2Co17，或由钕合金制成，尤其是钕-NiCuN，或由铝合金制成，尤其是AlNiCo500。永磁体在此产生的磁场具有在900mT(毫特)至1500mT之间的、尤其是在1000mT至1250mT之间的磁场强度。由此，电弧从固定触点到导轨的换向特别快速，并且因此被拉离接触系统。因此降低了由于电弧形成而在触点区域内发生的触点材料损耗。此外，通过借助于成形件被集中的磁场，使得电弧在电弧导轨上特别稳定并且快速地运动。在优选的实施方式中，对熄弧装置进行如下优化，即，使得借助前室和永磁体将开关电弧快速有效地“吸入”到熄弧室内，而电弧不穿过熄弧室并且在出口处重新点燃或在熄弧室上弹回并在其入口前重新点燃。通过借助前室对电弧的快速和可靠的引导，实现了特别有效的熄弧装置，从而能将熄弧室结在构特上别扁平地实施，以便具有足够好的熄弧性能。由此能够实现在安装空间方面特别紧凑的开关单元。在能想到的设计方案中，除用于引导电弧的永磁体之外还设有两个成形磁体。在此，永磁体适当地布置在成形磁体之间。由此确保以特别可靠和运行安全的方式将电弧引导到熄弧室。关于上述第一实施方案所论述的优点和优选的设计方案应在意义上也转移到以下所述的替选的实施方案，并且反之亦然。在本专利技术的第二替选的实施方案中，与上述实施方案不同地，开关单元尤其分别具有成形磁体而非成形件，其中，由成形磁体产生的共同的磁场将电弧沿着其中一个电弧导轨引导。成形磁体在此具有与铁磁性的成形件基本上相同的几何形状或轮廓。因此，例如能想到的是，使成形件和成形磁体能彼此互换。成形磁体可以有选择地与或不与永磁体一起使用。例如，也能想到至少一个铁磁性的成形件和至少一个成形磁体以及具有或不具有永磁体的组合。与成形件不同，成形磁体即使在没有永磁体的情况下也总是具有磁化性，该磁化性产生用于引导电弧的磁场。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于中断电流回路的保护开关(2)，所述保护开关具有开关单元(4)，所述开关单元具有/n-静止的固定触点(22)和运动触点(24)，所述运动触点能相对于所述固定触点(22)运动并且能从闭合位置转变到断开位置中，以及/n-用于熄灭在所述触点(22、24)断开时生成的电弧的熄弧装置(28)，所述熄弧装置具有用于将电弧从所述触点(22、24)引导至熄弧室(30)的前室(34)，其中，所述前室(34)具有两个绝缘的侧壁(52)和位于所述侧壁之间的成对的电弧导轨(36、38)，/n其特征在于，/n-在所述侧壁(52)上分别布置有铁磁性的成形件(54)，并且/n-在所述固定触点(22)的区域内布置有永磁体(58)，所述永磁体的磁场使电弧沿着其中一个所述电弧导轨(36)引导。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180316 DE 102018204104.01.用于中断电流回路的保护开关(2)，所述保护开关具有开关单元(4)，所述开关单元具有
-静止的固定触点(22)和运动触点(24)，所述运动触点能相对于所述固定触点(22)运动并且能从闭合位置转变到断开位置中，以及
-用于熄灭在所述触点(22、24)断开时生成的电弧的熄弧装置(28)，所述熄弧装置具有用于将电弧从所述触点(22、24)引导至熄弧室(30)的前室(34)，其中，所述前室(34)具有两个绝缘的侧壁(52)和位于所述侧壁之间的成对的电弧导轨(36、38)，
其特征在于，
-在所述侧壁(52)上分别布置有铁磁性的成形件(54)，并且
-在所述固定触点(22)的区域内布置有永磁体(58)，所述永磁体的磁场使电弧沿着其中一个所述电弧导轨(36)引导。


2.根据权利要求1所述的开关单元(4)，
其特征在于，
除所述永磁体(98)之外还设有两个成形磁体以用于引导电弧。


3.用于中断电流回路的保护开关(2)，所述保护开关具有开关单元(4')，所述开关单元具有
-静止的固定触点(22)和运动触点(24)，所述运动触点能相对于所述固定触点(22)运动并且能从闭合位置转变到断开位置中，以及
-用于熄灭在所述触点(22、24)断开时生成的电弧的熄弧装置(28)，所述熄弧装置具有用于将电弧从所述触点(22、24)引导至熄弧室(30)的前室(34)，其中，所述前室(34)具有两个绝缘的侧壁(52)和位于所述侧壁之间的成对的电弧导轨(36、38)，
其特征在于，
-在所述侧壁(52)上分别布置有成形磁体(54')，所述成形磁体的共同的磁场使电弧沿着其中一个所述电弧导轨(36)引导。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的保护开关(2)，
其特征在于，
-所述电弧导轨(36)移近到所述固定触点(22)上，并且
-所述电弧导轨(36)从所述固定触点(22)到所述熄弧室(30)具有拱曲的或弯曲的走向...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·鲁斯，克劳斯·维尔纳，
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