[发明专利]具有电磁弧驱动机构的开关设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有电磁弧驱动机构的开关设备，其中，开关设备具有带有固定定位的触头和与其相对布置的能移动的触头的灭弧室。

背景技术

在这种开关设备中，在切断电流时在打开的触点处产生电弧。电弧通过接触材料的烧损在触点处造成损耗，并且延迟了电路的断开，因为电流经由电弧一直继续流动，直到电弧熄灭为止。为了限制通过电弧带来的损害，电开关设备或者保护设备从一定的功率起配备有电弧灭弧装置。

这种电弧灭弧装置常常由具有电弧导向片和各种不同元件的灭弧室构成，这些元件此外也满足电流技术上的目的。

灭弧室常常实施为由冲压成U形的灭弧片构成的组，灭弧片平行地布置并且保持间距。由绝缘材料构成的带、大多数是硫化纤维带围绕灭弧片折叠，该由绝缘材料构成的带使灭弧片保持间距并且组合成一个组件。在绝缘带中冲压有开口，这些开口还影响灭弧室中的流动表现。导向片布置在灭弧室的上端部和下端部处。上方的电弧导向片与能移动的触桥一起形成触点。

在电弧灭弧装置中，触点的电弧游动到灭弧室中。在打开触点时，在彼此离开的触点之间产生电弧。通过电磁力，电弧在电弧灭弧室的方向上移动。在此，电弧的在电弧导向片的输出点处的电弧底点沿着与电路电连接的电弧导向片远离触点地游动。

在此，电弧导向片如下地成型和布置，即电弧导向片尽可能快地将电弧引导至灭弧室。然后，电弧在灭弧室内部熄灭。在上述过程期间，在灭弧片和电弧导向片之间出现流动力学或者热力学的力。如果没有足够稳定地固定电弧导向片，那么这些电弧导向片就接触外部的灭弧片并与这些灭弧片焊接，而电弧导向片的足够稳定的固定由于结构条件常常不够成功。由此，对于后续的灭弧过程而言降低了灭弧室的效率。

在特别强的电弧的情况中-例如由于短路跳闸出现的那样-存在以下危险，即电弧穿过灭弧室并在后方短接。在这种情况下，灭弧室的灭弧作用不再存在。

为了避免电弧在灭弧室后面的空间内的短接，公开了不同的解决方案。因此例如可行的是，电弧导向片保持得相对较短，即不到灭弧室的使灭弧片终止的端部。

另外的可行性是完全放弃下方的电弧导向片。通常，保持得很短的电弧导向片或者根本没有机械支撑，或者为了支撑而使用附加的合成材料部件，但是由此导致的是附加的成本。具有短导向片的解决方案有显著的缺点，即在灭弧过程中可能没有最优地充分使用灭弧室的内部的全部容积。

作用机制因此在于，经过电弧的电流产生磁通量，该磁通量通过铁磁部件在触点附近如下地偏转，使得一个力作用到电弧上，该力促使电弧朝向灭弧系统地远离触点。

发明内容

本发明的目的因此在于，提出一种具有电磁弧驱动机构的开关设备，该开关设备实现了在偏转方面的优化和开关电弧的灭弧。

根据本发明，该目的通过具有电磁弧驱动机构的开关设备实现，其中，开关设备具有灭弧室，灭弧室带有固定定位的触头和与其相对布置的能移动的触头。本发明的特征在此在于，电磁弧驱动机构设计成金属片的形式，该金属片围绕固定定位的触头定位。

在此，金属片、特别是吹气金属片(Blasblech)设计成具有两个支腿的U形，该支腿经由进行连接的中间部件彼此连接。在此，金属片的进行连接的中间部件在U形弯曲的固定定位的触头的支腿之间平行地布置在触点后面的区域中。通过从导体接头到触点的电流，磁通量感生到U形金属片的进行连接的中间部件中，该磁通量与通过电弧中的电流而感生的磁通量共同作用，并因此产生作用到电弧上的力。该力促使电弧远离触点。

通过穿过能移动的触头的电流同样感生磁场。因为U形金属片的侧方支腿仅仅延伸到触点为止，基本上只有电弧的磁场与吹气金属片中的磁通量互相作用。这种几何布置的特点在于，没有或者仅有很小的打开触点的力作用到能移动的触头上，但是还有很大的力作用到电弧上。

在金属片处的进行连接的中间部件布置在触点后面的区域中。如果金属片的进行连接的中间部件在触点的方向上进一步偏移，那么电流将减小在金属片中的磁通量的感生。U形金属片的侧方支腿在能移动的触头的方向仅仅如下地延伸，即该支腿覆盖触点位于的区域。以这种方式，通过在能移动的触头中电流引起磁场的交替作用，或者通过在固定的触头中向右流动的电流利用金属片使磁场的交替作用最小化。