單極開關(guān)單元和包括一個這樣的單元的開關(guān)單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單極開關(guān)單元。它還涉及一種包括至少一個單極開關(guān)單元的開關(guān)單元。
[0002]它屬于開關(guān)單元領(lǐng)域，特別是高功率、低電壓電路斷路器，其中，開關(guān)氣體的排出用于觸發(fā)電流開關(guān)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]在這樣的開關(guān)單元中，一旦電弧出現(xiàn)在切斷室中，就必須觸發(fā)打開電路斷路器的機(jī)構(gòu)。
[0004]已經(jīng)提出了多種解決方案以實(shí)現(xiàn)快速觸發(fā)。
[0005]專利申請F(tuán)R2986659描述了一種模塊式開關(guān)單元，其包括改進(jìn)的氣動觸發(fā)裝置。
[0006]此文獻(xiàn)描述了一種開關(guān)單元，其包括至少一個單極開關(guān)單元，并且優(yōu)選地包括三個單極開關(guān)單元，每個單極開關(guān)單元被連接到在下游觸頭處的觸發(fā)單元。每個單極開關(guān)單元還包括上游觸頭，使得有可能將其連接到電流線路。這樣的單極開關(guān)單元包括殼體以及兩個電弧切斷室，所述殼體包括可動觸橋并且連接到接觸區(qū)域，所述電弧切斷室通向觸橋的開放容積，每個切斷室被連接到至少一個開關(guān)氣體排氣通道。如果出現(xiàn)電弧，開關(guān)氣體通過排氣通道并導(dǎo)致打開觸頭的觸發(fā)以產(chǎn)生電切斷。
[0007]對于至少一個排氣通道，每個單極開關(guān)單元包括，設(shè)計(jì)為依靠切斷氣體的通過圍繞基本上垂直于排氣通道的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)門，所述門從第一阻塞位置到第二觸發(fā)位置的旋轉(zhuǎn)被設(shè)計(jì)為致動觸發(fā)裝置以使觸頭打開。旋轉(zhuǎn)門的旋轉(zhuǎn)軸線固定到所述排放通道的側(cè)壁，從而將所述門分成兩個非對稱的工作表面，第一和第二表面，它們從第一阻塞位置移動到第二觸發(fā)，為在氣體排氣通道中的氣體釋放兩個通路斷面。
[0008]以這種已知的旋轉(zhuǎn)門，固體碎肩積聚在氣體排放通道中，造成通道的阻塞而且阻止設(shè)備的多次運(yùn)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是通過提出一種帶旋轉(zhuǎn)門的單極開關(guān)單元解決這個缺點(diǎn)，所述單極開關(guān)單元既使能快速觸發(fā)又在氣體排出后避免通道的阻塞。
[0010]為此目的，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提出一種具有殼體的單極開關(guān)單元，其包括:
[0011]-可動觸橋，
[0012]-一對固定觸頭，其與所述可動觸橋配合并且分別地連接到電流引入導(dǎo)體(current intake conductor)，
[0013]-兩個電弧切斷室，其分別地通向所述可動觸橋的開放容積，每個所述切斷室被連接到至少一個排氣通道，
[0014]-至少一個排氣通道，其包括設(shè)計(jì)為依靠切斷氣體的通過圍繞大致上垂直于所述排氣通道的軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)門，所述旋轉(zhuǎn)門從第一阻塞位置到第二觸發(fā)位置的旋轉(zhuǎn)被設(shè)計(jì)為致動觸發(fā)裝置以導(dǎo)致所述觸頭的打開，所述旋轉(zhuǎn)門的旋轉(zhuǎn)由包括在阻塞位置的初始角度值與最終角度值之間的旋轉(zhuǎn)角度限定。
[0015]其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)門包括在第一阻塞位置中定位在排氣通道內(nèi)壁的對面的尖端，所述尖端在第一阻塞位置定位在距排氣通道內(nèi)壁的第一距離處，所述尖端能夠在旋轉(zhuǎn)門的旋轉(zhuǎn)過程中移動離開排氣通道的壁，所述旋轉(zhuǎn)門的位置限定至少一個氣體通路斷面。旋轉(zhuǎn)門和內(nèi)壁的布置是這樣的，使得一直到旋轉(zhuǎn)門旋轉(zhuǎn)角度的第一閾值、所述尖端與所述內(nèi)壁之間的距離保持恒定并等于所述第一距離，然后線性地增加一直到對應(yīng)于排放通道的完全打開的第二旋轉(zhuǎn)角度閾值。
[0016]有利地，在觸發(fā)位置中，所述旋轉(zhuǎn)門到達(dá)排氣通道的打開位置，其允許開關(guān)氣體的更好排出，并避免通道的任何阻塞。
[0017]有利地，設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)門的單極開關(guān)單元在短路之后可以執(zhí)行數(shù)次觸發(fā)。
[0018]獨(dú)立地或根據(jù)所有技術(shù)上可能的組合考慮，根據(jù)本發(fā)明的單極開關(guān)單元還可以具有一個或多個以下特征:
[0019]-所述第一距離小于或等于0.2毫米；
[0020]-所述旋轉(zhuǎn)門的位置限定兩個通路斷面，并且一直到所述旋轉(zhuǎn)門的第一旋轉(zhuǎn)角度閾值、所述斷面的總表面積是恒定的，然后線性地增加一直到對應(yīng)于排放通道完全打開的第二旋轉(zhuǎn)角度閾值；
[0021]-一直到第一角度閾值、所述總表面小于或等于7平方毫米；
[0022]-所述第一角度閾值包含在11至13度之間，而第二角度閾值包含在39至41度之間；
[0023]-所述排放通道包括形成凸內(nèi)區(qū)的彎部，在所述凸內(nèi)區(qū)中所述旋轉(zhuǎn)門被定位成使得門的所述尖端大致上平行于排放通道的壁，以用于所述旋轉(zhuǎn)門在初始角度值與第一角度閾值之間的旋轉(zhuǎn)。
[0024]根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種電開關(guān)單元，其包括至少一個如以上簡要描述的單極開關(guān)單元。
[0025]根據(jù)一個特征，所述開關(guān)單元包括用至少一個桿聯(lián)接的三個單極相單元。
【附圖說明】
[0026]參考附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將下述信息性并且非限制性地提供的描述中顯現(xiàn)，其中:
[0027]-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明所述的開關(guān)單元的分解透視圖，其包括單極相單元和觸發(fā)單元;
[0028]-圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式所述的單極開關(guān)單元的內(nèi)部的剖視圖；
[0029]-圖3和4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式所述的單極開關(guān)單元旋轉(zhuǎn)門在阻塞位置的運(yùn)作細(xì)節(jié)；
[0030]-圖5提供了單極開關(guān)單元旋轉(zhuǎn)門在行程的第一部分的運(yùn)作的詳細(xì)說明；
[0031]-圖6和7示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式所述的單極開關(guān)單元旋轉(zhuǎn)門在觸發(fā)位置的運(yùn)作細(xì)節(jié)；
[0032]-圖8是表示作為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式所述的旋轉(zhuǎn)門旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)的氣體通路截面尺寸的演變的曲線圖；
[0033]-圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)門的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1以分解透視圖示出電開關(guān)單元2的一個示例，其包括三個單極開關(guān)單元4。
[0035]根據(jù)未示出的其它實(shí)施方式，切斷裝置可以包括一個、兩個、三個或四個單極開關(guān)單元。
[0036]每個單極開關(guān)單元4使得能夠切斷單極。每個開關(guān)單元呈現(xiàn)扁平殼體6的形式，例如由模制塑料制成，其由用于160安培⑷口徑(caliber)的大約23毫米(mm)厚度分開的兩個大的平行面8形成。殼體優(yōu)選地由通過任何合適手段固定的兩個鏡像對稱的部分形成。
[0037]每個單極開關(guān)單元在下游接觸區(qū)域12處連接到能夠包括磁熱裝置或電子裝置的觸發(fā)單元10 (見圖2)，也連接到電流線路，所述電流線路連接到上游接觸區(qū)域14。
[0038]在圖1所示的實(shí)施方式中，單極開關(guān)單元使用例如由模制塑料制成的間隔件16組裝，并且包括設(shè)計(jì)為與單極開關(guān)單元4的大的面8平行的中央隔板18。間隔件16在彼此上的夾緊由底部緣20改進(jìn)。
[0039]所述單極開關(guān)單元設(shè)計(jì)為被同時(shí)地驅(qū)動并且為此通過至少一個桿22聯(lián)接。
[0040]單極開關(guān)單元中的一個包括手柄24，其能夠被容納在所述儀器的鼻部26，并能夠控制用于致動電觸頭的機(jī)構(gòu)28。
[0041]圖2示出容納在殼體6中開關(guān)單元30的更詳細(xì)視圖，根據(jù)一實(shí)施方式，其包括雙旋轉(zhuǎn)切斷機(jī)構(gòu)適于高達(dá)800A的應(yīng)用。
[0042]開關(guān)單元30包括可動觸橋32，其在每一端包括接觸區(qū)域。它包括一對固定觸頭34、36，每個固定觸頭被設(shè)計(jì)為與可動觸橋32的接觸墊配合，第一固定觸頭34被設(shè)計(jì)為通過上游接觸區(qū)域14連接到電流線路。第二固定觸頭36被設(shè)計(jì)為通過下游接觸區(qū)域12連接到觸發(fā)單元10。
[0043]可動觸橋32安裝在打開位置與閉合位置之間，在所述打開位置所述接觸區(qū)域與固定觸頭34、36分離，而在所述閉合位置所述接觸區(qū)域與固定觸頭34、36中的每一個相接觸，所述閉合位置是電流的工作位置。
[0044]單極開關(guān)單元4包括兩個用于熄滅電弧的電弧切斷室38。每個電弧切斷室38包括至少兩個去離子翅片40的至少一個堆疊，所述翅片由開關(guān)氣體交換空間彼此分開。
[0045]每個電弧切斷室38包括連接到用于開關(guān)氣體的至少一個排氣通道42的至少一個出口，其設(shè)計(jì)為通過至少一個露出的孔44排放氣體。
[0046]根據(jù)一個特定的實(shí)施方式，所述可動觸橋32是繞旋轉(zhuǎn)軸線Y可旋轉(zhuǎn)的?？蓜佑|橋32浮動安裝在旋轉(zhuǎn)棒46中，所述旋轉(zhuǎn)棒插在殼體6的兩個側(cè)面8之間。
[0047]至少一個排氣通道42包括設(shè)計(jì)成通過開關(guān)氣體的通過而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)門48。旋轉(zhuǎn)門48繞基本上垂直于排氣通道42的軸線Z旋轉(zhuǎn)。從第一阻塞位置到