[发明专利]热磁跳闸组件和电气开关单元

说明书

本发明涉及热磁跳闸组件(6)和电气开关单元，热磁跳闸组件包括：热跳闸、磁跳闸以及第一和第二致动杆(22)；热跳闸包括双金属条(30)，其能够变形以致动第一致动杆；磁跳闸包括可动电枢(34)、固定电枢(32)和电导体(36)；可动电枢能够移动以致动第二致动杆；电导体和双金属条在跳闸组件的第一和第二连接端子(10、12)之间彼此串联电连接。可动电枢与第一连接端子连接，固定电枢与第二连接端子连接，固定电枢和可动电枢的各自接触区域由具有低可相互焊接性的导电材料制成。

技术领域

本发明涉及一种用于电气开关单元的跳闸装置和一种包括这种跳闸装置的电气开关单元。

背景技术

电气开关单元比如断路器可以保护电气设备免受电气故障的影响。

这种电气开关单元包括可致动的切断块和跳闸组件，可致动的切断块能够中断电流的流动，跳闸组件用于检测电气故障，并且作为响应，机械地致动切断块以便中断电流。

在实践中，使用来自不同技术的一组多个跳闸装置，每个跳闸装置能够检测特定的电气故障。例如，磁性跳闸使得可以快速响应地检测短路型电气故障。热跳闸使得可以采用更长的反应时间来检测过电流型故障。

通常，这两个跳闸装置在电气单元内彼此紧密相关。然后将其称为热磁跳闸。

在专利EP-2733720-B1中描述了热磁跳闸组件的示例。

已知的热跳闸包括双金属条，即具有不同热膨胀系数的两个金属条的层叠组件。在过电流的情况下，在跳闸中流动的电流通过焦耳效应使两个条膨胀，由于其不同的性质，导致双金属条变形，以便移动用于切断块的致动装置。

在实践中，在某些结构中，热跳闸通过焦耳效应加热，通过使在跳闸中流动的电流直接穿过双金属条。结果是双金属条有电流，包括在短路型故障期间。

缺点是双金属条的尺寸并不总是能够抵抗这样的短路电流，该短路电流具有比过电流时更大的强度。

这在具有较小额定值的跳闸装置的情况下存在问题，例如对于具有小于或等于20安培的强度的过电流而言，额定为跳闸电流，因为双金属条必须设计成一旦发生低强度故障电流就会变形。使短路电流通过双金属条会引起不可修复的问题，尽管在其他情况下不会造成问题。

特别地，使短路电流通过双金属条导致温度的快速且显著的增加，其大于标称操作温度。这产生机械应力，其导致双金属条和热跳闸的不可逆变形，或甚至损坏周围的机械装置。在受到增加的小型化的现代跳闸范围的情况下，问题变得更加严重。

最后，这会损害热跳闸功能，特别是在短路之后，从而使开关单元在面对某些电气故障时不能发挥其作用，这是不可接受的。

因此，需要一种具有小额定电流的电气开关单元的热磁跳闸，其具有令人满意的可靠性和耐用性。

发明内容

为此，本发明涉及一种用于电气开关单元比如断路器的热磁跳闸组件，该组件包括：

-热跳闸，

-磁跳闸，和

-跳闸臂，其用于机械地联接到电气开关单元的开关机构，该跳闸臂包括第一和第二致动杆；

热跳闸包括双金属条，当通过它的电流超过第一预定阈值时，该双金属条能够变形，以便致动第一致动杆；

磁跳闸包括可动电枢、固定电枢和电导体；

可动电枢能够从第一位置移动到第二位置，在第一位置，可动电枢与固定电枢间隔开，在第二位置，可动电枢在接触区域与固定电枢接触，当流过电导体的电流超过第二预定阈值时，可动电枢朝向第二位置的运动致动第二致动杆；

电导体和双金属条在跳闸组件的第一和第二连接端子之间彼此串联电连接。