具有被动加热的且作用在电磁触发器的衔铁上的双金属元件的断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有至少两个连接触点的断路器，这些连接触点在断路器内部通过开关触点(1)电连接。此外，该断路器还包括作用在开关触点(1)上的电磁触发器(2)以及作用在开关触点(1)上的双金属元件(4)，所述触发器的线圈(3)连接在所述至少两个连接触点之间。在所述断路器中，所述至少两个连接触点之间的电连接在双金属元件旁边经过，并且双金属元件与所述电磁触发器(2)热耦合。此外，电磁触发器(2)还包括以可移动的方式支承的衔铁或挺杆，双金属元件(4)直接或间接作用在此衔铁或挺杆上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有被动加热的且作用在电磁触发器的衔铁上的双金属元件的断路器
本专利技术涉及一种断路器，其包括：至少两个连接触点，这些连接触点在断路器内部通过开关触点电连接；作用在开关触点上的电磁触发器，其线圈在所述至少两个连接触点之间接通；以及作用在开关触点上的双金属-执行器或者是作用在开关触点上的双金属元件。
技术介绍
断路器(简称“LC-开关”，英语是Circuitbreaker)用来保护电路以免电流负载过高。如果超过了预先设定的阈值，则会断开位于连接触点之间的开关触点并因此中断电流。常规断路器中的触发通常以电磁方式借助双金属元件手动地并且在许多情况下也通过外部接口实现。电磁触发的目的在于，在超额电流时分离电路。因为电流流经断路器的电磁触发器的线圈并且也流动通过连接触点，所以由电磁触发器产生的力取决于电流强度。在超过特定的阈值时，开关触点通过所述力断开。该电磁触发器非常快速地做出反应，因此超额电流的出现和开关触点的断开之间的延迟时间非常短。通过双金属元件(大多以条状形式)进行的触专利技术显更慢，并且主要应该阻止持续时间过长的、只略高于规定的阈值的电流。双金属元件为此目的在断路器的连接触点之间的电连接之间接通，并因此被通过连接触点流动的电流穿流。在此，双金属元件根据其电阻慢慢地加热，并且在延迟时间之后断开，该延迟时间取决于电流强度。在此，更高的超额电流会引起更早的断开，更低的电流会引起更迟的断开。总的说来，电磁触发器或双金属元件都能直接或间接作用在开关触点上。在后一种情况下，电磁触发器/双金属元件尤其能作用在与开关触点相连的杠杆系统上。已知的断路器的缺点是，双金属元件被施加有时非常高的、通过断路器的连接触点流动的电流。此外由于零件多，断路器结构的成本过高。最后，通过双金属元件流动的电流(其也起欧姆电阻的作用)还会引起巨大的功率损失，并因此使断路器的效率变差。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，说明一种经改善的断路器。尤其应该降低或避免双金属元件的电流负载，和/或减少降到断路器上的损失功率和/或简化断路器的结构。此目的通过前述类型的断路器得以实现，所述至少两个连接触点之间的电连接在双金属元件旁边经过，并且双金属元件与所述电磁触发器热耦合，并且电磁触发器还包括以可移动的方式支承的衔铁或者说挺杆，双金属元件直接或间接作用在此衔铁或挺杆上。以这种方式被动地对双金属元件加热，即只通过电磁触发器的废热来加热。因此，也能够减少在断路器上消耗的损失功率。此外，在空间和功能上统一了热方面和电磁方面的短路触发器，也就是说，它们能够构成一个组件。从而简化了断路器的结构。因此，该公开的布局尤其适合应用在现有系统中。开关触点或杠杆系统无需为此改变，因为双金属元件间接地通过挺杆作用在开关触点/杠杆系统上。从开关触点/杠杆系统的视角来看，在应用这种触发机制时什么也不会改变。通常对于断路器的热触发器来说(也就是说，对双金属元件来说)，要努力脱离环境温度的影响。因此选择相当高的“工作温度”(例如超过100℃)，即双金属元件的弯曲在此温度下如此之大，以致开关触点会断开。此外，双金属元件应该具有足够的工作能力，以便触发断路器的触发机制。也就是说，双金属元件的自由端部上的路径和力的乘积应该足够大。为此，工作温度与参考温度(例如20℃)之间必须有足够的间距。在断路器的磁性触发器的线圈中，在过载区域中通常具有一温度，该温度足以当作双金属的工作温度。此外，在大多数情况下所述电磁触发器的加热功能均是足以加热双金属元件，并且确保通过双金属元件可靠地触发断路器。此外对于所述的功能原理来说以下情况是有利的：用于大的额定电流的线圈具有较大导体横截面下的较少的绕组数量，相反用于小的额定电流的线圈具有较小导体横截面下的相对更多的绕组数量。因此，通过大的额定电流范围达到了基本上相同的磁力。相应地，转换成热量的功率是相同的。本专利技术的其它有利的构造方案和改进方案由从属权利要求以及从结合附图的描述中得出。但还有利的是，双金属元件设置得与电磁触发器、尤其与线圈隔开来。因此，能够在电磁触发器、尤其是线圈和双金属元件之间实现良好的电绝缘。如果线圈的绝缘出于某种原因受损，则也能够避免线圈通过双金属元件引起的短路。在断路器的优选方案中，双金属元件和电磁触发器、尤其是其线圈在断路器中设置得直接邻接。双金属元件能够以这种方式有效地通过热辐射加热。“直接邻接”在此上下文中指，在电磁触发器、尤其是其线圈和双金属元件之间在与通过辐射进行热传递有关的区域中不会被其它零件屏蔽。由电磁触发器、尤其是其线圈在此区域中发出的辐射的至少90％不受阻挡地碰到双金属元件。它是由电磁触发器发出并且由于电磁触发器和双金属元件的相互空间位置能够到达双金属元件的辐射的90％。尤其有利的是，至少在与这个电磁触发器和/或这些电磁触发器热耦合的区域中，至少在与双金属元件热耦合的区域中，双金属元件设置有涂层，其吸收红外线辐射的至少90％。以这种方式尤其有效地使热量从电磁触发器传递到双金属元件上。双金属元件和/或电磁触发器能够为此目的相应地进行涂敷。为了实现良好的热传递，红外线区域中的吸收能力是很重要的，并且所述元件在可见的波长范围内一定具有不同于黑色的颜色。还有利的是，双金属元件设置在电磁触发器的上方，尤其设置在线圈的上方，或者也设置引导装置，用来将热空气从电磁触发器引导到双金属元件上。双金属元件能够以这种方式有效地通过对流加热。由电磁触发器升高的热空气在此吹佛到双金属元件的周围并且将它加热。在此尤其有利的是，在此尤其通过电磁触发器、线圈或引导装置的形式产生涡流。在断路器的尤其优选的实施例中，双金属元件构成电磁触发器的铁轭的至少一部分。因此双金属元件一方面能够通过涡流加热，另一方面构成电磁触发器的磁性铁轭的一部分，因此产生了尤其明显的协同效果。如果双金属元件具有相对高的铁成份，则本专利技术的此方案能够尤其有效地发挥作用。总的说来，涡流在频率为50Hz时只对双金属元件的加热起相对较小的贡献。在一系列多个断路器中，还有利的是，这些线圈由不同厚度的线制成，并且具有基本上相同的直径、尤其是外径。因此，一系列断路器中结构形式不同的组成部分能够相对较少。因为所有线圈均具有相同的直径(优选相同的外径)，并且断路器的零件在无大的调节时相互匹配。在理想情况下，断路器根本无需设置结构形式不同的组成部分。在有利的方案中，不同厚度的线圈线还能够缠绕到具有不同直径的线圈套筒上，因此在一系列断路器内产生了具有外径基本相同的线圈。在一系列多个断路器中，最后还有利的是，双金属元件和电磁触发器、尤其是其线圈之间的间距在多个断路器中是基本上一样大的。因此以这种方式实现了，在线圈线厚度不同的一系列断路器内，电磁触发器到双金属元件上的热传递基本上是相同的。还有利的是，断路器具有横向于衔铁/挺杆的运动方向设置并且作用在衔铁/挺杆上的片簧，其在一个端部上相对于电磁触发器固定地支承着，并且在另一端部与双金属元件相连，尤其是铰接地支承和/或连接。有利的是，片簧作用在衔铁/挺杆的背向开关触点或杠杆系统的端部上。因此，能够简单地保持衔铁/挺杆和开关触点或杠杆系统之间的接口。此外，这种布局还能够用于现有的系统，因为所述的接口不必为此改变。此外还有利的是，片簧只放置在衔铁/挺杆上。因此实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器，其包含：至少两个连接触点，这些连接触点在断路器内部通过开关触点(1)电连接；作用在开关触点(1)上或作用与开关触点(1)相连的杠杆系统(13)上的电磁触发器(2)，其线圈(3)连接在所述至少两个连接触点之间；以及至少一个作用在开关触点(1)上或作用与开关触点(1)相连的杠杆系统(13)上的双金属元件(4)，其中所述至少两个连接触点之间的电连接在双金属元件(4)旁边经过，并且双金属元件(4)与所述电磁触发器(2)热耦合，其中电磁触发器(2)还包括以可移动的方式支承的衔铁或挺杆(25)，双金属元件(4)直接或间接作用在此衔铁或者或挺杆(25)上，其中断路器具有横向于衔铁或挺杆(25)的运动方向设置并且作用在衔铁或挺杆(25)上的片簧(26)，所述片簧在一个端部上相对于电磁触发器(2)固定地支承着，并且在另一端部与双金属元件(4)相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.20 DE 102014117034.21.一种断路器，其包含：至少两个连接触点，这些连接触点在断路器内部通过开关触点(1)电连接；作用在开关触点(1)上或作用与开关触点(1)相连的杠杆系统(13)上的电磁触发器(2)，其线圈(3)连接在所述至少两个连接触点之间；以及至少一个作用在开关触点(1)上或作用与开关触点(1)相连的杠杆系统(13)上的双金属元件(4)，其中所述至少两个连接触点之间的电连接在双金属元件(4)旁边经过，并且双金属元件(4)与所述电磁触发器(2)热耦合，其中电磁触发器(2)还包括以可移动的方式支承的衔铁或挺杆(25)，双金属元件(4)直接或间接作用在此衔铁或者或挺杆(25)上，其中断路器具有横向于衔铁或挺杆(25)的运动方向设置并且作用在衔铁或挺杆(25)上的片簧(26)，所述片簧在一个端部上相对于电磁触发器(2)固定地支承着，并且在另一端部与双金属元件(4)相连。2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，片簧(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡岑施泰内尔，
申请(专利权)人：伊顿工业奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT