双断路器开关制造技术

一种双断路器开关(100)包括以传递力的方式在连接点(204)处连接至致动器(202)的接触桥(200)，以传递力的方式经由第一臂(210)连接至该连接点的第一触头布置(500)，并且在该开关的闭合状态下，第一触头布置(500)在第一接触点(501)处电接触第一桥接触头(230)和相对的第一固定触头(300)，以传递力的方式经由第二臂(220)连接至该连接点的第二触头布置(600)，并且在该开关的闭合状态下，第二触头布置(900)在第二接触点(602)和第三接触点(603)处电接触第二桥接触头(240)和相对的第二固定触头(400)，并且其中该第二臂比该第一臂长。

Double circuit breaker switch

A double circuit breaker switch (100) includes a contact bridge (200) connected to the actuator (202) at the connection point (204) by means of transmission force, and a first contact arrangement (500) connected to the connection point by means of transmission force through the first arm (210), and in the closed state of the switch, the first contact arrangement (500) contacts the first bridge contact (230) and the relative first contact at the first contact point (501). Fixed contacts (300) are connected to the second contact arrangement (600) of the connection point through the second arm (220) in a force transfer manner, and in the closed state of the switch, the second contact arrangement (900) electrically contacts the second bridge contact (240) and the relative second fixed contact (400) at the second contact point (602) and the third contact point (603), and the second arm is longer than the first arm.

【技术实现步骤摘要】
双断路器开关
本专利技术涉及双断路器开关。
技术介绍
迄今为止，已经开发了多种技术用于电气开关，特别是接触器和继电器。通常，电气开关适合于通过电控电压闭合或打开至少一个电路，并且用于以下应用领域：-切换由小功率控制的高功率，-分离不同的电压电平，例如输入侧的低电压和输出侧的网络电压，-分离直流和交流电路，-通过单个控制信号同时切换多个电路，-链接信息，并且从而构建控制程序。特别地，用于不同切换任务的开关用于汽车电子领域。在这种情况下，具有电动机的车辆使用开关，所述车辆例如电池电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV)或插电式混合动力电动车辆(PHEV)。例如，可以使用用于中等功率范围的混合动力和电动车辆的高压接触器。因此，这种接触器可用作400V锂离子蓄电池的主开关。这种高压接触器可以配置为用于例如175A的恒定电流和5kA的短路电容。因此，这种高压接触器满足中等电流负载的要求。通常但不是必须地，继电器被描述为单断路器开关，而双断路器开关被描述为接触器。例如，双断路器开关可以具有两个牢固地连接到开关的固定触头和两个桥接触头，它们安装在可在开关中移动的接触桥上。此外，继电器通常被配置用于相对低的开关功率并且通常不具有任何火花熄灭室，而接触器被配置用于相对大的开关功率并且通常还具有火花熄灭室。由于相对较大的开关功率，接触器通常需要更大的触头。通常，如果电气或电子电路在短路期间没有在输出端受到任何损坏，则将其称为短路电阻。短路电阻确保在过载或短路事件期间，电路不会因过大的电压或电流或热负载而损坏或破坏。例如，通过桥接触头与固定触头的强力压缩可以增加短路电阻。由此，可以避免在高短路电流下焊接触头或破坏双断路器开关。从出版物“UntersuchungenanderunddesvonKontaktanordnungeninnichthermetischgedichtetenSchaltkammernbei400V”【第21届Albert-Keil联系研讨会，卡尔斯鲁厄，2011年9月28日至30日，VDE-Fachbereich67，VDEVERLAGGMBH，柏林，奥芬巴赫】(研究400V下的非气密开关室中的触头布置的载流能力和开关容量)中可知，在两个可分离触头之间的接触点可以产生排斥力。特别地，图11以侧视图且图12以平面图示出了根据该公开的引起触头排斥的电流路径的示意图。从WO2014/093045A1中还已知一种用于双断路器开关的解决方案，以防止可察觉的噪声和振动。该解决方案在可移动桥上提供三个表面触头，其可与两个固定触头接触。特别地，接触桥的臂是对称的，以便从致动器传递力。
技术实现思路
本专利技术的目的是增加开关使用寿命期间的短路电阻，减少所用材料并减少例如由于快速周期性负载电流变化而产生的啸声(whistling)噪声。此外，本专利技术的目的是找到一种解决方案，该解决方案可以在现有系统中进行改装并且具有成本效益。上述目的通过独立权利要求来实现。有利的发展例是从属权利要求的组成部分。根据一个实施例，双断路器开关包括接触桥，该接触桥以传递力的方式连接到连接点处的致动器。双断路器开关还包括第一触头布置，其以传递力的方式经由第一臂连接到连接点，并且在开关的闭合状态下第一接触点处点接触第一桥接触头与相对的第一固定触头。双断路器开关还包括第二触头布置，其以传递力的方式经由第二臂连接至连接点，并且在开关的闭合状态下在第二接触点和第三接触点处电接触第二桥接触头与相对的第二固定触头，并且其中，第二臂比第一臂长。作为这种开关的结果，电流I可以在第一闭合状态下被承载。在开关的第二打开状态中，电流被中断两次。在这种情况下，开关的闭合状态和打开状态不同，这是由于接触桥的相对于牢固地固定至开关的固定触头的位置的第一位置和第二位置。有利地，接触桥通过致动器在第一位置和第二位置之间移动。特别地，电流I的线路横截面在接触点处的闭合状态下是最小的。此外，在开关的闭合状态下，在接触点处连接且彼此相对的固定触头和桥接触头具有有限的延伸度。在这种情况下，固定触头和桥接触头的周长大于接触点的周长。因此，为了流过接触点，电流I在接触点的一侧聚焦，并且在接触点的相对侧散焦。特别是在圆形固定触头和桥接触头的情况下，在导体中形成径向对称的场，其中接触点形成场的中心点。换句话说，接触点以星形方式供电。在这种情况下，相对的固定触头和桥接触头中的电流方向各自相反，因为电流单次朝向接触点流动，并且在相对侧流动远离接触点。对于本领域技术人员清楚的是，固定触头和桥接触头具有除圆形之外的外周形状，也就是说，例如矩形、椭圆或任意多边形，其作为第一近似形在接触点的区域中也形成径向对称的场，其中，接触点形成这一场的中心点。电流I在相对导体中沿相反方向流动，这种具有径向对称电流场的相对的载流导体由于洛伦兹力而被排斥。因此，在处于闭合状态的这一双断路器开关中，在固定触头和桥接触头的每个之间产生排斥力F。在这种情况下，接触点中的力R通常与电流I的强度的平方成正比，也就是说，F～I2。如果电流I现在由第一触头布置和第二触头布置承载，则可以计算作用在第一臂上的力F1和作用在第二臂上的力F2,3。详细说明，第一排斥力F1＝k*I2作用在第一桥接触头和第一固定触头之间，其中k是常数。在第二触头布置的情况下，电流I可以在第二接触点和第三接触点上分流。如果电流I在第二和第三接触点上均匀地分流，也就是说，电流J＝I/2流过第二和第三接触点中的每一个，则可能会是特别有利的。因此，力F2＝m*J2＝m*I2/4，然后产生第二接触点，并且力F3＝n*J2＝n*I2/42，然后产生第三接触点，其中，m和n是常数。因此，排斥力F2,3＝(F2+F3)作用在第二桥接触头和第二固定触头之间。不考虑常数，即，例如，在k＝m＝n的情况下，结果是第二臂上的力减小，因为电流由两个接触点均匀地承载。特别是在J＝I/2的情况下，力F2,3减半。本领域技术人员清楚的是，力也通过常数k，m和n的值来确定。在这种情况下，常数k，m和n也至少考虑了固定触头和桥接触头的特性。常数特别考虑了固定触头和桥接触头的形状。在这种情况下，形状包含诸如固定和桥接触头的周长以及相对的固定触头和桥接触头的表面特性的变量。例如，排斥力随着固定触头和桥接触头的周长而增加。表面的特性可以是曲率半径，接触点形成在固定或桥接触头上。例如，接触点可以由固定或桥接触头的锥形形成。必须补偿排斥力F1和F2,3，以便将开关保持在闭合状态。为此，致动器以传递力方式连接到连接点处的接触桥。特别是，至少必要的力FB可以通过杠杆原理在执行器上计算。因此，发现优选地，臂的长度和力的乘积各自相同。因此，第一臂的长度a乘以力F1优选地等于第二臂b的长度乘以力F2,3。通过适当选择常数和臂长a和b，可以减小致动器必须传递到接触桥上的力。特别是，如果第二臂比第一臂长，则可以减小力。因此，致动器必须提供较小的力以便补偿固定触头和桥接触头之间的排斥力。同时，如果消耗相同的力，则可以减小短路阻力。有利的是，如果第一桥接触头和第二桥接触头电连接，其中有利地，第一桥接触头和第二桥接触头布置在接触桥的相反端。优选地，三个接触点限定一平面。因此，接触桥可以相对于固定触头以稳定的方式定位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双断路器开关(100)，包括：接触桥(200)，其以传递力的方式，在连接点(204)处连接至致动器(202)，第一触头布置(500)，其以传递力的方式经由第一臂(210)连接至所述连接点，并且，在所述开关的闭合状态下，所述第一触头布置(500)在第一接触点(501)处将第一桥接触头(230)与相对的第一固定触头(300)电接触，第二触头布置(600)，其以传递力的方式经由第二臂(220)连接至所述连接点，并且，在所述开关的闭合状态下，所述第二触头布置(600)在第二接触点(602)和第三接触点(603)处将第二桥接触头(240)与相对的第二固定触头(400)电接触，以及其中，所述第二臂长于所述第一臂。

【技术特征摘要】
2017.11.16 DE 102017220503.21.一种双断路器开关(100)，包括：接触桥(200)，其以传递力的方式，在连接点(204)处连接至致动器(202)，第一触头布置(500)，其以传递力的方式经由第一臂(210)连接至所述连接点，并且，在所述开关的闭合状态下，所述第一触头布置(500)在第一接触点(501)处将第一桥接触头(230)与相对的第一固定触头(300)电接触，第二触头布置(600)，其以传递力的方式经由第二臂(220)连接至所述连接点，并且，在所述开关的闭合状态下，所述第二触头布置(600)在第二接触点(602)和第三接触点(603)处将第二桥接触头(240)与相对的第二固定触头(400)电接触，以及其中，所述第二臂长于所述第一臂。2.根据权利要求1所述的双断路器开关，其中，所述第一桥接触头和所述第二桥接触头电连接。3.根据权利要求1或2所述的双断路器开关，其中，所述第一桥接触头和所述第二桥接触头布置在所述接触桥的相反的端部(206，208)。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的双断路器开关，其中，所述三个接触点限定一平面。5.根据权利要求4所述的双断路器开关，其中，所述平面的法线指向由所述致动器传递的力的方向。6.根据权利要求1至5中的任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T齐格勒，
申请(专利权)人：泰连德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE