煙火式斷路器的制造方法
【專利摘要】一種煙火式斷路器，包括：殼體(1)，具有至少一個消弧室(7、7’)；至少一個導電體(2)；至少一個沖頭(4)，設置用以切削所述至少一個導電體(2)；至少一個煙火式啟動器；內(nèi)插件(31)，模制在所述至少一個導電體(2)之上，其特征在于，殼體(1)包括第一殼體部分和第二殼體部分，在內(nèi)插件(31)與第一殼體部分和/或第二殼體部分中的一個之間設置有至少一個密封部件，以密封所述至少一個消弧室(7、7’)。
【專利說明】
煙火式斷路器
技術領域
[0001]本發(fā)明大體涉及一種斷路器，其包括適于安裝在汽車尤其是電動汽車上的煙火式啟動器。
【背景技術】
[0002]對于這類電動汽車，必須事先考慮切斷連接儲能設備(電池、超級電容等)和汽車其他部分的電線的方法，例如在發(fā)生事故時以確保其他設備的安全。因相關動力和通電線路的特點，將致使斷電時會產(chǎn)生電弧，如果不對其加以控制，將會造成線路的局部甚至整體斷電。正如EP0359467A2號文檔中列舉的例子那樣，采用現(xiàn)有技術已知的斷路器都是通過安裝特殊裝置的方式來抵消電弧。但此舉的缺點在于，如果該系統(tǒng)采用高壓/強流的方式切斷電路的話，則會因體積過大而造成不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是能夠解決上述文件中提到的現(xiàn)有技術中的缺陷，尤其是提供一種斷路器，該斷路器是結(jié)構(gòu)緊湊的，且在電弧產(chǎn)生后能夠快速完成斷路。
[0004]為此，本發(fā)明的第一方面涉及一種斷路器，包括:
[0005]-至少一個設置用以連接電路的導電體，
[0006]-殼體，
[0007]-沖擊模，
[0008]-沖頭，所述沖頭設置用以相對于殼體是可移動的，從而能夠從第一位置移動到第二位置，
[0009]-煙火式啟動器，設置用于在其點火時將該沖頭從第一位置移動到第二位置，
[0010]沖頭和沖擊模設置以形成沖擊單元，所述沖擊單元設置用以能夠在沖頭從第一位置移動至第二位置時:
[0011]-將至少一個導電體切分為至少兩個不同部分，以及
[0012]-當斷路器連接至通電電路時，在沖頭和沖擊模之間形成至少兩個不同部分之間的至少一條電弧，
[0013]其特征在于:
[0014]當沖頭處于第二位置時，沖擊單元設置用以允許在至少兩個不同部分之間留出至少一條通道，所述至少一條通道設置用以引導所述不同部分之間的至少一條電弧，以及
[0015]沖擊單元包括至少一種材料，所述材料能夠被所述至少一條電弧燒蝕消除，從而產(chǎn)生適于增大所述至少一條電弧的電壓的氣體。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的斷路器允許當沖頭將電流切分成兩個不同部分時產(chǎn)生的電弧的形成受到控制。實際上，當沖頭處于第二位置時，由沖擊單元形成通道，從而使得電弧能夠被引導通過所述通道，這樣就確保了電弧的定位并能夠限制可能損害斷路器其他部分的風險。此外，設置為能夠燒蝕消除的材料加強了斷路器的效率和速度，允許在煙火式啟動器作用時增大電弧的電壓，使斷路器即使在端子電壓很高的情況下仍然有效，而不增加不同部分之間的間隔，這將加強設備的緊湊性。事實上，設置為能夠燒蝕消除的材料能夠在電弧產(chǎn)生的高溫作用下升華，這樣可以改變電弧的導電性和等離子構(gòu)成并增加電弧的電壓。在斷路器連接至通電電路后會產(chǎn)生的電弧具有以下特征，電壓范圍在OV至600V且電流范圍在OA至5000A，對于電流強度小于500A時感應荷載可達2500μΗ(微亨)，對于電流強度5000A時感應荷載可達150μΗ。本發(fā)明的斷路器可以允許以小于1ms甚至是小于5ms以確定的、可靠的方式切斷電流，因為包括煙火式啟動器的斷路器僅可使用一次。
[0017]優(yōu)選地，在沖頭和沖擊模之間或其中一個部件上形成通道。
[0018]優(yōu)選地，沖頭或沖擊模至少部分地采用可燒蝕消除的材料制成。
[0019]優(yōu)選地，可被燒蝕消除的材料是Ρ0Μ(聚氧化甲烯或聚甲醛)。根據(jù)該實施方式，由于POM中碳原子和氧原子的數(shù)量比很低，接近于I，所以可被燒蝕消除的材料將允許在燒蝕過程中產(chǎn)生能夠增加電弧電壓的混合氣體。還可以想到選用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚醚砜(PESU)或者聚酰胺6-6(PA6.6)。
[0020]優(yōu)選地，所述至少一條通道由可被燒蝕消除的材料至少部分地限制。由于可被電弧燒蝕消除的材料緊鄰定位，這種實施方式可保證在該材料燒蝕后電弧電壓迅速上升，從而提尚斷路器的效率。
[0021]優(yōu)選地，所述至少一條通道為形成在沖頭和/或沖擊模中的凹槽。凹槽的尺寸按如下考慮:寬0.1至I毫米，深0.1至I毫米。如果技術和注入材料都允許所述尺寸的話，此類凹槽可通過模制或再加工來直接獲得。
[0022]優(yōu)選地，當沖頭處于第二位置時，除所述至少一條通道外，沖頭和沖擊模以緊密配合方式設置。根據(jù)本實施例，沖頭和沖擊模的這種緊密配合保證沖頭運動的不可逆性，一方面避免了向后運動，另一方面，這種緊密配合保證了良好的緊密性，形成了通道之外的其他位置的相對于電弧通道的天然屏障。如此，電弧將只能通過該通道，只要沖頭和沖擊模在通道層面沒有緊密配合(有間隙)，則通道暢通?？梢栽跊_頭和沖擊模之間預留O至0.3毫米的負游隙。
[0023]優(yōu)選地:
[0024]-當沖頭處于第二位置時，所述至少兩個不同部分中的每個具有相互隔開的切削端，
[0025]-至少一條通道設置在所述切削端之間的最短路徑上。一旦通道形成在切削端之間的最短路徑上，將有利于電弧的引導，因為該路徑所需能量最少。
[0026]優(yōu)選地，斷路器包括內(nèi)插件，所述內(nèi)插件包括用于沖頭的引導部分和用于沖擊模的加強部分。根據(jù)本實施方式的內(nèi)插件為單個連續(xù)的整裝部件，具有引導沖頭和加強沖擊模的功能?？赏ㄟ^將其模制在導電體上制成該組件，如此可以將沖頭(通過內(nèi)插件的引導部分引導)和沖擊模(由加強部分定位和強化)之間的偏置風險降到最低。
[0027]優(yōu)選地，內(nèi)插件由含30 %玻璃纖維的聚酰胺6-6 (PA6.6)制成。
[0028]優(yōu)選地，內(nèi)插件包括一正面，設置用以進入沖頭之間的機械限位擋塊，由此限定第二位置。
[0029]優(yōu)選地，沖擊模設置為以彈性方式形變，可保證在沖頭處于第二位置時與所述沖頭的除所述至少一個通道以外的表面接觸。由于沖頭和沖擊模之間的表面接觸，電弧在通道內(nèi)的行進和其他地方同樣困難。
[0030]優(yōu)選地，沖擊模包括在其與強化部分之間的凹進部。該凹進部允許沖擊模在沖頭的作用下產(chǎn)生位移和/或變形，以使沖頭和沖擊模自動對齊并保證它們之間的良好的緊密性?？蓪歼M部大小定為O至2毫米，更具體來說是O至I毫米，最好是O至0.5毫米。
[0031 ]優(yōu)選地，沖擊模包括與加強部分的連接點，其分隔沖擊模和加強部分之間的兩個凹進部。該實施方式允許沖擊模的一面圍繞連接點樞轉(zhuǎn)，而不會產(chǎn)生擠壓。所述連接點可置于通道對面，以便對可用以產(chǎn)生電弧的通道的部分進行控制。
[0032]優(yōu)選地，處于第二位置的沖頭和殼體形成至少一個消弧室，所述至少一個消弧室包括通向斷路器外側(cè)且?guī)в猩w子的通風孔，如果所述至少一個消弧室和斷路器外部之間的壓力差超過預設壓力差，則通風孔的蓋子將會破裂。本實施例中在消弧室內(nèi)設置有安全閥，調(diào)整安全閥使其在給定壓力下開啟。這樣可以釋放多余的壓力，當設備在超出額定條件下作用時不影響設備的完整性，同時保證系統(tǒng)在額定條件下的緊密性。
[0033]優(yōu)選地，沖頭包括兩個切削刃，所述切削刃設置用以將所述至少一個導電體切分為三個不同部分。這種實施方式可以產(chǎn)生兩條相互串聯(lián)的電弧，增強斷路器的阻斷性能。
[0034]優(yōu)選地，斷路器包括一內(nèi)插件，該內(nèi)插件包括用于沖頭的引導部分和用于沖擊模的加強部分。根據(jù)本實施例，內(nèi)插件是單個連續(xù)的整裝部件，且具有引導沖頭和強化沖擊模的功能?？赏ㄟ^將內(nèi)插件模制在導電體上的方式制造該組件，如此可將沖頭(由內(nèi)插件的引導部分引導)和沖擊模(由加強部分定位和強化)之間的偏置風險降到最低。
[0035]優(yōu)選地，沖擊模包括臺型件，所述臺型件以這樣的方式設置為處于兩個切削刃之間，由此當沖頭位于第二位置時限定兩個消弧室。
[0036]優(yōu)選地，所述沖頭設置為可沿預設移動軸線移動，并且沖擊模以相對于所述沖頭的移動軸線對稱的方式設置。切削應力對稱分布，可減小卡住的風險。
[0037]優(yōu)選地，沖頭包括至少一個斜切削刃，以在其從第一位置移動至第二位置時漸進地切削所述至少一個導電體。在該實施例中，切削應力小于導電體的直線切削(一次切削一個截面)所需的應力。利用這種漸進的有斜面的切削刃，減少了所施加的壓力，而且減小了斷路器的體積。
[0038]優(yōu)選地，斜切削刃具有相對于沖頭移動方向的呈90°(末端除外)至75°的角度。
[0039]優(yōu)選地，沖頭包括“V”形切削刃，“V”形的頂點位于切削刃中間，從而“V”形的頂點完成對導電體的切削。這樣的設計可以使施加的力保持最佳的平衡，讓電弧在設備正中間產(chǎn)生。在該實施例中，通道位于“V”形的延展部或面對“V”形的頂點。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明涉及一種電流分配設備，包括至少一個根據(jù)本發(fā)明第一方面的斷路器。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明涉及一種汽車，包括至少一個根據(jù)本發(fā)明第一方面的斷路器。
[0042]優(yōu)選地，所述汽車包括儲能設備以及電力推進設備，電力推進設備通過所述至少一個斷路器連接至儲能設備。
[0043]本發(fā)明的另一目的是提供一種生產(chǎn)工藝簡單、運行時密封性能好、具有消弧室的煙火式斷路器。在所述設備在根據(jù)國際標準CEI 60529en第IP67防護等級的指示下工作之前，所述斷路器確保對電弧加熱產(chǎn)生的氣體的約束，并確保設備內(nèi)部不受氣體污染以及設備外部的濕氣或灰塵的損害。
[0044]因此，本發(fā)明的第四方面涉及一種煙火式斷路器，包括:
[0045]-殼體，包括至少一個消弧室，
[0046]-至少一個待切段的導電體，所述導電體橫穿所述至少一個消弧室的殼體的至少一部分，
[0047]-至少一個沖頭，設置在所述殼體中，朝向所述至少一個消弧室，并且所述沖頭可在第一位置和第二位置之間移動，所述沖頭設置用以在其從第一位置移動至第二位置時將所述至少一個導電體切削分段，
[0048]-至少一個煙火式啟動器，用于在其被啟動時使所述沖頭從第一位置移動至第二位置，
[0049]-內(nèi)插件，所述內(nèi)插件模制在所述至少一個導電體上，
[0050]其特征在于，殼體包括第一殼體部分和第二殼體部分，在內(nèi)插件與第一殼體部分和/或第二殼體部分中的一個之間設置有至少一個密封部件來確保該至少一個消弧室的密封。
[0051]根據(jù)上述實施例的斷路器利用密封部件確保了所述至少一個消弧室的良好的密封性。不過，生產(chǎn)工藝并不復雜，因為內(nèi)插件避免了在導電體上設置密封界面而將其移回到內(nèi)插件上。如此，這些支承表面可以是連續(xù)的而沒有凹凸不平，方便了諸如環(huán)形接合件之類的密封部件的安裝。也就是說，每次只需實施兩個面對彼此的部件之間的密封即可:一方面是第一殼體部分和內(nèi)插件之間，另一方面是第二殼體部分和內(nèi)插件之間。
[0052]優(yōu)選地，當沖頭位于第一位置時，所述至少一個導電體設置在所述至少一個消弧室和沖頭之間。
[0053]優(yōu)選地，第一殼體部分和第二殼體部分分別與內(nèi)插件接觸。這就允許設備的不同元件之間的應力的更好傳導，并確保組合體的良好的電阻。
[0054]優(yōu)選地，內(nèi)插件放置在第一殼體部分和第二殼體部分之間，并且斷路器包括在內(nèi)插件和第一殼體部分之間采用的第一密封部件，在內(nèi)插件和第二殼體部分之間采用的第二密封部件。
[0055]優(yōu)選地，內(nèi)插件圍繞所述至少一個消弧室。該實施例保證了內(nèi)插件上的密封的連續(xù)性?？梢韵氲剑瑑?nèi)插件在導電體的兩側(cè)圍繞或限制所述至少一個消弧室。在該實施例中，所述至少一個消弧室可部分地由內(nèi)插件限定，無需在導電體和殼體之間設置接合件。
[0056]優(yōu)選地，第一殼體部分和第二殼體部分分別設置為沿沖頭的一個運動方向組裝在內(nèi)插件上?？梢韵氲?，在內(nèi)插件上滑動的殼體部分上設置凸型-凹型組合件，以在組裝時使各部分到達最終組裝位置。因此，由于第一部分和第二部分都是相對于同一部件-內(nèi)插件進行定位，所以對沖頭的引導得以改善。
[0057]優(yōu)選地，沖頭包括密封區(qū)域，以保證沖頭、內(nèi)插件和/或殼體之間的密封性。該密封能夠設置在斷路器的燃燒室和所述至少一個消弧室之間，以避免煙火式啟動器的燃燒氣體對電弧產(chǎn)生影響。
[0058]優(yōu)選地，在至少兩個不同區(qū)域內(nèi)，內(nèi)插件圍繞所述至少一個導電體。該實施例確保在導電體本身上不需要任何的密封功能。其上的鑄模能起到圍繞導電體的密封作用。也就是說，導電體與第一殼體部分和第二殼體部分之間不需要提供任何密封措施。
[0059]優(yōu)選地，處于第二位置的沖頭設置在所述至少兩個不同區(qū)域之間。
[0060]優(yōu)選地，內(nèi)插件包括至少一個以所述至少一個導電體的固定件的形式設置的模制部分。固定件能夠具有一個孔或多個孔、洞或切口的形狀。該實施例允許增強內(nèi)插件和導電體的整體性并由此提高兩個部件之間的密封性。
[0061]優(yōu)選地，所述至少一個密封部件包括接合件?？梢允褂铆h(huán)形接合件。
[0062]優(yōu)選地，斷路器包括兩個接合件，內(nèi)插件包括兩個接合支承表面，分別朝向第一殼體部分的接合支承表面和第二殼體部分的接合支承表面。
[0063]可采用一個或多個環(huán)形接合件來實現(xiàn)密封部件。具體地，可選用直徑包括在2_至3mm之間的，壓縮程度在0.5至0.8mm的環(huán)形接合件。更確切的說，可采用直徑為2.55mm土
0.15mm，壓縮程度為0.7mm±0.15mm的環(huán)形接合件。
[0064]優(yōu)選地，斷路器包括至少一個模制密封凸緣。
[0065]優(yōu)選地，第一殼體部分和第二殼體部分都被焊接。每個殼體部分都能焊接在內(nèi)插件上。
【附圖說明】
[0066]下面將結(jié)合附圖，以及以示例的非限制方式給出的本發(fā)明的下列實施例的詳細描述，對本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征做進一步的說明，其中:
[0067]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的工作前的煙火式斷路器的剖面立體圖；
[0068]圖2示出斷路器工作以后的圖1的剖面的細節(jié)圖；
[0069]圖3示出沿圖2的軸線II1-1II的斷路器的局部剖面圖；
[0070]圖4示出圖1的細節(jié)IV的立體圖。
【具體實施方式】
[0071]圖1以剖面形式示出了根據(jù)本發(fā)明的斷路器的立體圖。導電體2橫穿殼體I的一部分，導電體的端部形成了斷路器的兩個連接端子。斷路器包括沖頭4和沖擊模3，在斷路器工作前，上述兩個部件被放置在導電體2的兩側(cè)，如圖1所示。
[0072]沖頭4在其朝向沖擊模3的上部具有由兩個切削刃8和8’限定的凹槽，以及通道6，通道6是連接切削刃8和沖頭4的凹槽底部的豎直凹槽。另外還設有另一通道(不可見)，連接切削刃8’和沖頭4的凹槽的底部。通道6的作用將在與圖3相關的段落中進行具體說明。
[0073]在圖中，沖頭4處于第一位置，其中導電體2完整未切斷。為了將其切斷，斷路器包括有設置用于將沖頭4推入如圖2所示的第二位置的煙火式啟動器5(僅圖2可見)。
[0074]例如，導電體2的截面尺寸為2mmX 16mm，朝向沖頭4的剩余厚度為I.2mm，沖頭4的凹槽的長度為5mm± 1mm。
[0075]圖2中展示了圖1中斷路器作用后的狀況，即導電體2被切分為三個不同部分21、22和23。為完成分割，位于沖頭4下方的煙火式啟動器5(裝配有如電煙火點火器)點火并產(chǎn)生氣體以使燃燒室41中的壓力增加。
[0076]在燃燒室41中的氣體及其產(chǎn)生的壓力的作用下，沖頭4以平移運動進入第二位置，在此過程中導電體2由此被分割為三個不同部分21、22、23。如圖1或圖3所示，切削刃8和8’并不是直線型的而是呈V字型，這種設計可使切割導電體2漸進進行，所需的切割應力比同時切割導電體2的整個截面所需的切割應力要小。事實上，通過采用有斜面的或不垂直于沖頭4的移動方向的切削刃8和8 ’，對導電體2的切割能夠漸進進行。
[0077]我們可以看到?jīng)_頭4包括有凹槽，里面安裝有環(huán)形接合件，用于保證燃燒室41的良好的密封性。如此可以為沖頭4施加最大的切削應力，并防止煙火式啟動器5內(nèi)的氣體泄漏至消弧室7和7’，這樣可以減少可能的煙火式啟動器5中氣體產(chǎn)生的電弧的等離子污染。
[0078]當沖頭4位于第二位置時，其凹槽與沖擊模3接合，形成兩個獨立的消弧室7和7’。沖頭4將導電體2的部分21與導電體2的部分22物理地分離，如此部分21和22之間直接產(chǎn)生電弧的可能性將減小，尤其是在第二位置時，沖頭4緊密地嵌接在沖擊模3上。
[0079]這種設置方式可以產(chǎn)生多重效果。一方面，這種緊密嵌接確保了將沖頭4保持在第二位置，同時也保證了消弧室7和7 ’的獨立性。應該注意到，斷路器還為消弧室7和7 ’各設置有一個帶蓋子的通風孔9(圖1可見)，只有當消弧室7和7’中的壓力超過門限值時，蓋子開啟O
[0080]另一方面，這種緊密配合允許帶來或者產(chǎn)生沖頭和/或沖擊模3的彈性和/或塑性形變，由此使各部件的表面緊密接觸，從而保證了消弧室7和7’之間末端處的良好的密封性。良好的密封性可以避免消弧室7和7’之間，以及不同部分21和22之間產(chǎn)生電弧。但是，正如上文所提到的，通道6連接沖頭4的切削刃8、8’和沖頭4的凹槽的底部，如圖3所示，該通道6可使在導電體2被切斷時產(chǎn)生的電弧被確定定位。第一條電弧因此能形成在獨立部分21和獨立部分23之前，第二條電弧能形成在獨立部分23和獨立部分22之間。
[0081 ] 沖擊模可產(chǎn)生O至2毫米的形變，優(yōu)選地為O至I毫米的形變，更優(yōu)選地為O至0.5毫米。因此，在沖擊模3和內(nèi)插件31之間形成有凹進部，以允許這種位移和/或形變。
[0082]如圖4所示的圖1細節(jié)IV中內(nèi)插件31的一部分的立體圖所示，內(nèi)插件31包括沿著與沖擊模3的接觸面的凹進部。該凹進部由內(nèi)插件31的部分31a限定。部分31a形成用于沖擊模3的擋塊，能夠防止其自身在導電體2的切割運動中在導電體2的整個長度上的過度擠壓，同時允許沖擊模3在部分31a上方發(fā)生形變。當處于第二位置時，這種形變空間保證了通道6以外的沖頭4在沖擊模3之間的良好表面接觸。
[0083]例如，部分3Ia的高度可以在0.5mm至5mm之間，并且凹進部可具有0.5mm至Imm的長度縮減。
[0084]主要用于強化沖擊模3的內(nèi)插件31可采用聚酰胺6.6制造。如上所示，內(nèi)插件31形成供沖頭4滑入的鏜孔，所述鏜孔提供沖頭4和沖擊模3之間的直接定位(因為它們是同一部件)。
[0085]正如圖1和圖2所示，殼體I由兩個不同部分形成，第一殼體部分和第二殼體部分，分置于模制內(nèi)插件31的兩側(cè)，內(nèi)插件31包括兩個凸型部分，在安裝時，所述凸型部分允許上殼體和下殼體的對接。
[0086]如上所示，消弧室7、7’和沖頭4以這種方式限定，以促使電弧在通道產(chǎn)生，僅使通道成為消弧室7和7’之間的連通路徑。模制內(nèi)插件31以及第一殼體部分與模制內(nèi)插件31之間的至少一個環(huán)形接合件32能夠使消弧室7和7’內(nèi)自然存在的氣體不外泄，無論該氣體是否被電弧再加熱。
[0087]此外，由于模制內(nèi)插件31完全包圍不同部分21、22以及消弧室7和7’中的每一個，密封接觸面的設計會更簡單，此處，安裝在第一殼體部分的傾斜處的環(huán)形接合件32被模制內(nèi)插件31擠壓。只有兩個部件與環(huán)形接合件(墊圈)32相接觸，使設計和安裝更簡單。
[0088]例如，可設計采用直徑為2.55mm，壓縮程度為0.7_的環(huán)形接合件32。
[0089]如此，當消弧室7和7 ’內(nèi)壓力升至至少2MPa，優(yōu)選3MPa，甚至更優(yōu)選5MPa時，都能防止氣體泄漏(以及產(chǎn)生電弧的可能性)。
[0090]此外，以密封方式連結(jié)的模制內(nèi)插件31可以獲得在標準DIN40050、CEI 60529或BS5490中的等級IP67限定的密封。如此可防止雜物進入斷路器影響其工作。這也允許將斷路器放置在車輛內(nèi)的很多位置。
[0091]還可以在第二殼體部分和模制內(nèi)插件31之間設置第二環(huán)形接合件，如圖1和2所不O
[0092]因此，不像沒有設置模制內(nèi)插件31的設備需保證在三個部件交接處的密封性，本斷路器只需要保證兩個部件之間交接處的密封性即可。也就是說，本發(fā)明的這方面提出模制在導電體上的內(nèi)插件，使得每次只需確保內(nèi)插件與其中一個殼體部分之間的密封即可。
[0093]圖3示出沿圖2中的軸線II1-1II繪制的局部剖面圖，為清晰起見去除了沖擊模3。由于沖頭4的V字型的切削刃8，導電體2的部分21被切削刃8向上推移并折疊成V字形。導電體2的部分23仍留在沖頭4的凹槽底部，在圖3中可以看到連接切削刃8到?jīng)_頭4的凹槽底部的通道6。
[0094]鑒于提供有斷路器的電路的電氣特性(電壓范圍在OV至600V且電流范圍在OA至5000A，在電流強度小于500A時感應荷載可達2500μΗ(微亨)，在電流強度5000A時感應荷載可達150μΗ)，在沖頭4從第一位置移動到第二位置，并切斷導電體2時，會產(chǎn)生電弧?；谙铝性?，當沖頭4位于第二位置時，電弧會自然地穿過通道6行進。
[0095]首先，沖頭4和沖擊模3緊密配合，只有通道6是消弧室7和沖頭4凹槽底部之間的可以通過的通道。最后，通道6設置在導電體2的部分21和導電體2的部分23之間的最短路勁處。事實上，通道6在導電體2的部分21的V形的下部的水平上在其上部是空的。由于導電體被切割為三個不同部分，會產(chǎn)生兩條串聯(lián)的電弧，如此，電弧的總電壓增加，斷路器的端子上的電壓也上升，這樣就可以抵消電路中的電流。
[0096]由于通道6，電弧被集中并且必須穿過通道6。此外，本發(fā)明能夠在電弧形成時增強其電壓。為此，在通道6附近(電弧出現(xiàn)在此處)提供有可以燒蝕消除的材料。設計用以通過燒蝕消除(或侵蝕)的這種材料將在電弧產(chǎn)生的高溫熱流作用下升華和/或蒸發(fā)，這會對電弧的等離子組成及其導電性產(chǎn)生影響。通過在塑性材料中選擇可燒蝕消除的材料，電弧末端電壓上升，POM也就是所謂的聚甲醛(聚氧化甲烯)能夠獲得良好效果，因為該材料的碳分子相對于氧分子的比率低。
[0097]最后，可以注意到，通道6的尺寸決定燒蝕消除材料的量，形成通道6的凹槽的尺寸越小，侵蝕能力越強。具有0.1至I毫米范圍的寬度以及0.1至I毫米范圍深度的凹槽能夠獲得良好的效果。
[0098]可以理解，本領域技術人員能夠在本發(fā)明說明書所描述的本發(fā)明的不同實施例中加入多種調(diào)整和/或改進，而不背離所附權利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。
【主權項】
1.一種煙火式斷路器，包括: -殼體(I)，具有至少一個消弧室(7、7 ’)； -至少一個待切段的導電體(2)，其在所述至少一個消弧室(7、7’)的水平上橫穿所述殼體(I)的至少一部分； -至少一個沖頭(4)，其設置在所述殼體中，朝向所述至少一個消弧室(7、7’)，并且所述沖頭能夠在第一位置和第二位置之間移動，所述沖頭設置用以在其從所述第一位置移動到第二位置期間將所述至少一個導電體(2)切削成段； -至少一個煙火式啟動器，其設置用以使所述沖頭(4)在被啟動時從所述第一位置移動到所述第二位置； -內(nèi)插件(31)，其模制在所述至少一個導電體(2)上； 其特征在于，所述殼體(I)包括第一殼體部分和第二殼體部分，其中在所述內(nèi)插件(31)與所述第一殼體部分和/或第二殼體部分中的一個之間設有至少一個密封部件，以密封所述至少一個消弧室(7、7’)。2.根據(jù)上述權利要求所述的斷路器，其中所述內(nèi)插件設置在所述第一殼體部分和所述第二殼體部分之間，并且包括處于所述內(nèi)插件(31)和所述第一殼體部分之間的第一密封部件，以及在所述內(nèi)插件(31)和所述第二殼體部分之間的第二密封部件。3.根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的斷路器，其中所述內(nèi)插件(31)圍繞所述至少一個消弧室(7、7’)。4.根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的斷路器，其中所述第一殼體部分和所述第二殼體部分分別設置用以沿所述沖頭(4)的一個運動方向組裝在所述內(nèi)插件(31)上。5.根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的斷路器，其中所述沖頭包括密封區(qū)域，用以確保所述沖頭(4)和所述內(nèi)插件(31)和/或所述殼體(I)之間的密封。6.根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的斷路器，其中所述內(nèi)插件(31)在至少兩個不同區(qū)域圍繞所述至少一個導電體(2)。7.根據(jù)上述權利要求所述的斷路器，其中所述沖頭(4)在所述第二位置設置在所述至少兩個不同區(qū)域之間。8.根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的斷路器，其中所述內(nèi)插件(31)包括至少一個模制部分，所述至少一個模制部分以所述至少一個導電體(2)的固定件的方式設置。9.根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的斷路器，包括兩個接合件(32)，其中所述內(nèi)插件(31)包括兩個接合支承表面，分別面對所述第一殼體部分的接合支承表面和所述第二殼體部分的接合支承表面。10.根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的斷路器，包括至少一個模制密封凸緣。11.根據(jù)權利要求1至7中的任一項所述的斷路器，其中所述第一殼體部分和所述第二殼體部分都被焊接。12.—種汽車，包括至少一個如上述權利要求中任一項所述的斷路器。13.—種斷路器，包括: -至少一個設置用于連接電路的導電體(2)， -殼體(1)， -沖擊模(3)， -沖頭(4)，所述沖頭設置為相對于所述殼體(I)是可移動的，以從第一位置移動到第二位置， -煙火式啟動器(5)，設置用以在其點火時使所述沖頭(4)從所述第一位置移動到所述第二位置， -所述沖頭(4)和所述沖擊模(3)設置以形成沖擊單元，所述沖擊單元設置為，當所述沖頭(4)從所述第一位置移動到所述第二位置時: -將所述至少一個導電體(2)切分為至少兩個不同部分(21、22)，并且 -在所述斷路器連接至通電電路時，在所述沖頭(4)和所述沖擊模(3)之間產(chǎn)生所述至少兩個不同部分(21、22)之間的至少一條電弧，其特征在于: -當所述沖頭(4)處于所述第二位置時，所述沖擊單元設置用以在所述至少兩個不同部分(21、22)之間留出至少一個通道(6)，所述至少一個通道設置用以引導所述不同部分(21、22)之間的所述至少一條電弧，以及 -所述沖擊單元包括至少一種能夠被所述至少一條電弧燒蝕消除的材料，以產(chǎn)生適于增大所述至少一條電弧的電壓的氣體。14.根據(jù)權利要求13所述的斷路器，其中所述至少一個通道由所述可被燒蝕消除的材料至少部分地限制。15.根據(jù)權利要求13或14所述的斷路器，其特征在于，所述至少一個通道(6)是形成在所述沖頭和/或所述沖擊模中的凹槽。16.根據(jù)權利要求13至15中的任一項所述的斷路器，其特征在于，當所述沖頭(4)位于所述第二位置時，除所述至少一個通道(6)外，所述沖頭(4)和所述沖擊模(3)緊密配合。17.根據(jù)權利要求16所述的斷路器，其特征在于: -當所述沖頭處于所述第二位置時，所述至少兩個不同部分(21、22)中的每個分別具有相互隔開的切削端， -所述至少一個通道設置在所述切削端之間的最短路徑上。18.根據(jù)權利要求13至17中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述沖擊模(3)設置為能夠以彈性方式形變，這種方式在所述沖頭(4)位于所述第二位置時確保了與所述沖頭(4)的除所述至少一個通道(6)之外的表面接觸。19.根據(jù)權利要求13至18中的任一項所述的斷路器，其特征在于，處于所述第二位置的所述沖頭(4)和所述殼體(I)形成至少一個消弧室(7)，所述至少一個消弧室包括通向所述斷路器外側(cè)的且具有蓋子的通風孔(9)，所述通風孔設置用以當所述至少一個消弧室(7)和所述斷路器外側(cè)之間的壓力差超過預設壓力差時就破裂。20.根據(jù)權利要求13至19中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述沖頭(4)包括兩個切削刃(8、8’)，所述切削刃設置用以將所述至少一個導電體(2)切削成三個不同部分(21、22、23)。21.根據(jù)權利要求20所述的斷路器，其特征在于，所述沖擊模(3)包括臺型件，其設置用以在所述沖頭處于第二位置時處于所述兩個切削刃(8、8’)之間，以限定兩個消弧室(7、7，)。22.根據(jù)權利要求21所述的斷路器，其特征在于，所述沖頭(4)設置用以沿預設的移動軸線移動，所述沖擊模(3)以相對于所述沖頭(4)的移動軸線對稱的方式設置。23.根據(jù)權利要求13至22中任一項所述的斷路器，其特征在于，所述沖頭(4)包括至少一個斜切削刃，用以在其從所述第一位置移動到所述第二位置時漸進地切割所述至少一個導電體(2)。24.根據(jù)權利要求13至23中任一項所述的斷路器，其特征在于，所述設置為可被燒蝕消除的材料是聚甲醛(POM)。25.—種電流分配設備，包括至少一個如權利要求13至24中任一項所述的斷路器。26.—種汽車，包括至少一個如權利要求13至24中任一項所述的斷路器。27.根據(jù)上述權利要求所述的汽車，包括儲能設備和電力推進設備，所述電力推進設備通過所述至少一個斷路器連接至所述儲能設備。
【文檔編號】H01H39/00GK106030746SQ201580007126
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月4日
【發(fā)明人】F·戈迪納塔, 阿蘭·馬涅, P·雅科
【申請人】奧托立夫開發(fā)公司