[发明专利]直流电灭弧装置和电机式直流电开关设备

说明书

本发明涉及一种用于电机式开关设备(1)、尤其用于直流电线路保护开关的直流电灭弧装置具有灭弧腔(20)，灭弧腔本身具有多个相互间隔和彼此平行地布置的灭弧片(21)。灭弧装置还具有紧接地布置在灭弧腔(20)前的电弧产生腔(30)，电弧产生腔本身具有指向灭弧腔(20)的纵向中间平面(L)以及布置在该纵向中间平面(L)两侧的永磁体(31)。按照本发明地，灭弧装置在此具有奇数个带相同磁特性的永磁体(31)，永磁体沿相对于纵向中间平面(L)正交的第一方向(R1)布置在电弧产生腔(30)的两侧，以此构成非对称的磁场。通过永磁体(31)沿第一方向(R1)成列的布置方式能实现沿开关设备(1)纵向的紧凑的结构，该紧凑的结构也紧接地在灭弧腔(20)前还向紧接地位于灭弧腔(20)前的电弧(11)施加一个显著的磁力(F)。

技术领域

本发明涉及一种用于电机式直流电开关设备的直流电灭弧装置，直流电灭弧装置具有灭弧腔以及紧接地布置在灭弧腔前的电弧产生腔，所述灭弧腔具有多个相互间隔的和彼此平行地布置的灭弧片，所述电弧产生腔具有布置在纵向中间平面的两侧的永磁体。本发明还涉及一种电机式直流电开关设备、尤其一种直流电线路保护开关，其具有这种直流电灭弧装置。术语“开关设备”在此既理解为保护开关设备、例如断路器、线路保护开关或者故障电流保护开关，也理解为不具有自己的保护功能的开关设备，例如负荷开关、断路开关或者负荷隔离开关。

背景技术

从现有技术中已知各种保护开关设备：断路器专门设计用于大电流。线路保护开关(所谓的LS开关)是一种用在电子设备中的过电流保护装置并且尤其用在低压电网领域中。断路器和线路保护开关保证了在短路时安全的关断，并且保护用电器以及电气设施免受过载，例如电气线路由于电流过大导致的过度受热造成的损坏。该断路器和线路保护开关设计为将受监视的电路在短路情况中或者在出现过载时自动地关断并且以此与其余线路网断开。断路器和线路保护开关因此尤其用作在电能供应网络中监视和保护电气电路的开关和安全元件。线路保护开关原则上由文献DE 10 2015 217 704 A1、EP 2 980 822 A1、DE 10 2015 213 375 A1、DE 10 2013 211 539 A1或者EP 2 685 482 B1已知。

借助故障电流保护开关也能实现人员、财产或者防火保护。在此涉及一种开关设备，当电流“走错路”，比如通过人体流向大地时，这种开关设备在电气设备和设施中出现故障时将该设备和设施在最短时间内关断并且因而与其他电网断开。为此，故障电流保护开关比较流向用电器的电流的电流强度与从用电器流回的电流的强度。故障电流保护开关例如由文献EP 0 957 558 A2、DE 10 2014 208 036 A1或者DE 10 2014 202 485 A1已知。

此外由现有技术也已知不具有自己的保护功能的开关设备。例如包括所谓的负荷开关、断路开关或者负荷隔离开关。最后提到的负荷隔离开关是一种开关设备，该开关设备在其功能性方面既满足对负荷开关的要求(在电负荷下接通)，也满足对断路开关提出的要求(近似无功率地断开电气设施部件)。负荷隔离开关适于关断大电流，不过其开关性能原则上比断路器更小。在低压电网中，负荷隔离开关例如用于中断总配电范围内的主电路，其中，断流容量通常在40kA至63kA的范围中。按照DIN EN 60947-3，负荷隔离开关、负荷开关和断路开关都根据其各自的有效功率而划分成所谓的不同的使用类型，在这些使用类型中根据应用情况定义了不同的要求。

上述开关设备大多通过两个接线端子与待监视的电路的电导体导电式相连，以便在需要时中断相应电导体中的电流。为此，开关设备具有开关触点，开关触点具有静止的触点元件(所谓的定触点)以及相对于静止的触点元件能运动的触点元件(所谓的动触点)。动触点接触定触点以便导通电流。动触点从定触点移开以便隔断电流。动触头在此例如通过开关设备的开关机构能操纵，使得开关触点能被打开和闭合。对于保护开关设备，因而可以在出现预定义的状态例如短路或者过载时打开开关触点，以便将被监视的电路与电气线路网分开。这种开关设备在低压技术领域中以串联安装设备已知。