[发明专利]带有加强旋转元件的低压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于低压系统的装置，特别是用于具有加强旋转元件的断路器或断开器的装置。

背景技术

众所周知，断路器或断开器(在下文中总称为开关)包括外壳和一个或多个电极，每一个电极连接至少一个固定触头和至少一个可移动触头，这两种触头能够彼此连接/断开。

现有技术的断路器还包括能使可移动触头移动的控制装置，致使它们连接在相应的固定触头上或者从该固定触头断开。所述控制装置的作用通常被施加在可操作连接至可移动触头的主轴上，以使得可移动触头将随着该主轴的转动从第一操作位置移动到第二操作位置，这分别是开关开启构造和开关关闭构造的特征。

在用于高达800A的弱电流的开关中，存在致使主轴与可移动触头重合的解决办法，这些办法给出了一种由绝缘材料制成的旋转元件，该绝缘材料既能保证相位间的介电分离，当然又能适当传递移动，并对所涉及的作用力具有抗力。该旋转元件通常由开关外壳的结构部分所支承，这基本上限定了通过旋转元件本身承载的区域。此类开关显示出了相当多的优点，例如，具有有限数量的构件和有限的总的妨碍。

对于利用旋转元件的开关来说，其指示的技术限定值为800A源于这样的事实，即如果超过了该极限，将需要旋转元件具有机械阻力的性能，而这几乎与具有竞争成本的绝缘类结构材料不相容。

从实践观点来看，较高机械性能的需要已经通过引入金属加强杆，使其穿过旋转元件本身而部分地得到了满足。但是，金属加强杆产生了这样的问题，即与电极之间的电绝缘性能相冲突。实际上，利用昂贵而工艺复杂的解决方法仅得到了性能的适度提高。

在现有技术中用于给予旋转元件更高的机械特性的其它方法是，增加其径向尺寸；然而，该第二类解决办法引入了较大的摩擦并且危害到了开关的总效率。

在专利申请文件No.BG2005A000026中描述的更为先进的解决方法通过引入将旋转元件本身从控制元件上悬挂下来的轴承，使得旋转元件的用途还延伸到明确高于800A的电流的开关上。特别的，后一种解决方法降低了摩擦，并且可防止应力通过触头传递到直接位于开关的临界区域上的旋转元件，该临界区域例如为密封装置的连接处。

虽然后一种解决方法使开关的利用超出了性能水平的特定广泛范围，但是在任何情况下都保持使用的物理极限，这种物理极限与其说与额定电流有关，倒不如说是与电动力学强度(electrodynamicstrength)和开关的断开能(breaking power)有关。事实上，良好的电动力学强度将需要使用具有特定强度的接触弹簧，同时，开关的断开能尤其与旋转元件的吸收能力有关，但不会损伤在电动力学斥力后由触头传递的机械应力。实际上，这些极限基本上被单个电极的销子和旋转元件本身之间的连接处阻力规定。事实上，该设计数据必须保证构成旋转元件的塑料材料只能在所谓的弹性特性区域中工作。一旦超过所述极限，事实上将出现所谓的屈服和失效现象。

容易注意到，即使是在使用高质量的塑料材料，例如，以不饱和聚酯为主要成分的所谓模制复合物的情况下，这个极限也是相对适中的。

由于可移动触头的电动力学强度和电动力学斥力将在销子固定于其中的旋转元件的区域中产生相当大的应力，特别是推力和牵引力，因此希望进一步获得开关的改善的性能，必须增加对旋转元件的应力的抵抗力，同时保证相位之间的电绝缘性。

发明内容

在这些考虑的基础上，形成本发明的主题的主要任务就是，提供一种能够克服所提到的限制和缺点的开关。

在该任务的框架中，本发明的目的是提供一种开关，这种开关将呈现出紧密的结构，这种结构易于装配并由有限数量的元件构成。

形成本发明的主题的其它任务是，提供一种开关，这种开关具有改善的电动力学强度特征。

形成本发明的主题的另一个任务是，提供一种开关，这种开关具有改善的断开能特征。

注意，形成本发明的主题的次要目的是提供一种开关，这种开关将呈现出高可靠性，并且可相对容易地以具有竞争性的成本加以制造。

在下文中将更清楚地展现上述任务和上述以及其它特征，它们将通过用于低压系统，特别是断路器或断开器的单极或多极装置加以实现，其特征在于，它包括：

外壳，对于每一个电极，该外壳包括至少一个固定触头和至少一个可移动触头，所述触头可以彼此连接/断开；

旋转元件，被成型本体所限定，对于所述开关的每一个电极，该成型本体包括至少一个基座，所述基座被设计成容纳相应电极的至少一个可移动触头；

控制机构，可操作地连接到所述旋转元件上，用于能够使所述旋转元件移动；和