[發明專利]用于加熱可應用于斷開保護開關的雙金屬件的加熱元件

有效

• 申請號: 200710147983.1
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN101354980B
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 伯恩哈德·弗朗茨;約爾格·派茨
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H01H37/02
• 分類號: H01H37/02;H01H37/52;H01H71/14;H01H71/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 章社杲;吳貴明

技術領域

本發明涉及一種用于加熱雙金屬件的加熱元件，該雙金屬件可 用于斷開保護開關，特別是線路保護開關或斷路器。

背景技術

例如在建筑物布線技術中應用保護開關，以便于在發生過高的 電流時將流通電流的線路切換到無電流。保護開關例如是線路保護 開關或斷路器。

為了熱斷開保護開關而應用雙金屬件，線路電流流經該雙金屬 件。通過線路電流在雙金屬件中轉換的歐姆功率致使雙金屬件變 熱。基于兩種金屬組成部分的不同的熱膨脹系數，這種變熱造成雙 金屬的彎曲。雙金屬件參照鎖扣機構的連接這樣設置，即由于其隨 著溫度升高而增大的變形在預定的斷開溫度時解除該連接。在此， 斷開溫度與由設備制造商給出的額定電流相對應，該額定電流是衡 量保護開關設備的斷開靈敏度的尺度。

在較小的額定電流時，因為對于所需要的加熱來說必要的電阻 不能或很難被實現，所以在受限的安裝空間中實際上不可能只通過 電流流通來直接加熱雙金屬件。因此，通常在具有較小的額定電流 的熱斷電器中，借助于與雙金屬件導熱連接的加熱元件，例如借助 安裝在外部的加熱線圈來直接加熱雙金屬件。此外，雙金屬件必須 通過絕緣材料與加熱元件分開。這種直接被加熱的雙金屬件安裝復 雜并且成本相應較高。

為了電連接加熱元件，加熱元件通常借助于與導體(例如銅絲) 焊接來連接。加熱元件由具有較高的鋁、鉻或錳成分的材料構成， 因而難以焊接。因為例如鋁會在加熱元件的表面上聚集并且對焊接 過程產生不利影響，所以在焊接時實現的加熱元件和導體之間的連 接的牢固性非常不穩定。

發明內容

本發明的目的在于，提出一種有利的加熱元件，其可以與導體 這樣連接，即連接牢固性與在焊接時相比具有較小的不穩定性。特 別是加熱元件可以低成本地制造。

該目的通過根據根據本發明的用于加熱雙金屬件的加熱元件 這樣地實現，即雙金屬件可應用于斷開保護開關，其中，加熱元件 具有至少一個在加熱元件上一體成型的固定區域，該固定區域具有 至少一個固定板，該固定板如此變形，即使得導體可固定在固定區 域中。

根據本發明的用于加熱雙金屬件的加熱元件，該雙金屬件可應 用于斷開保護開關，特別是一種線路保護開關或斷路器，該加熱元 件具有至少一個在加熱元件上一體成型的固定區域，該固定區域具 有至少一個固定板，該固定板這樣變形，即使得導體可以固定在該 固定區域中。

固定區域和固定板形成一個卷曲接口，導體可以被包裹固定在 該卷曲接口中。導體可以在固定區域中通過至少一個固定板的變形 而被卷壓。通過卷壓在加熱元件和雙金屬件之間形成穩定的導電連 接。通過例如由卷曲工具的形狀而提供的壓力，連接的牢固性僅具 有很小的不穩定性。另外，通過卷曲接口在加熱元件上的一體成型， 相比于例如通過使用單獨在導體和加熱元件上用于卷壓而卷起的 圈環所實現的連接，可以產生成本更為低廉的連接。

優選地，加熱元件設計為板沖裁彎曲件(Blech-Stanz-Biegeteil)。 通過由板材沖裁成基本形狀并隨后彎曲成中間形狀，可以特別簡單 和成本低地制造加熱元件。沖裁而成的加熱元件例如可以這樣彎 曲，即優選兩個固定板和固定區域形成一個圈環形的孔，導體可以 插入到該孔中并且通過固定板的變形而被固定。

優選地，加熱元件在固定區域之外具有其它固定板，借助于其 它固定板，加熱元件可以固定在雙金屬件上。雙金屬件和加熱元件 可以通過其它固定板的相應變形彼此導熱連接。

通過加熱元件和雙金屬件的連接以及對導體的卷壓，加熱元件 從中間形狀過渡到最終形狀。

在保護開關中使用加熱元件是有利的。

保護開關例如可以理解為線路保護開關、斷路器、電信保護開 關或設備保護開關。當然，加熱元件也可以在FI/LS開關中使用， 也就是在故障電流和線路保護開關的組合中使用。

保護開關的優選實施例具有根據本發明的加熱元件，即加熱元 件沿著雙金屬件設置，并且該加熱元件僅僅在加熱元件的第一端部 上與雙金屬件的第一端部導電連接，雙金屬件和加熱元件之間這樣 設置有電絕緣材料，即雙金屬件和加熱元件之間的電流流通僅僅通 過兩個第一端部來實現。