[發明專利]開關單元，尤其功率開關

有效

• 申請號: 201480036715.0
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN105340045B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 賴納·科魯特澤爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H01H71/24
• 分類號: H01H71/24;H01H73/04;H01H1/50
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本發明涉及一種開關單元，尤其是功率開關，其具有接觸滑塊單元和短路觸發器(4)，所述接觸滑塊單元具有接觸滑塊(1)以及固定的開關件和能移動的開關件(2，3)，短路觸發器經由推桿在短路的情況下作用于能移動的開關件(3)上。本發明的特征在于，開關單元具有能移動的制動設備，該制動設備設計為，使得在短路情況下能移動的制動設備對回彈的能移動的開關件(3)的運動進行衰減。

技術領域

本發明涉及一種開關單元，尤其是功率開關，其具有接觸滑塊單元和短路觸發器，該接觸滑塊單元具有接觸滑塊以及固定的開關件和能移動的開關件，該短路觸發器經由推桿在短路的情況下作用于能移動的開關件上。

背景技術

開關單元，尤其是功率開關還用于在短路時可靠地斷開并且由此保護用電器和設備。此外，電的或機械的開關單元適合于在根據運行地手動地接通用電器以及用于在維護工作或設備變化時安全地將設備與電網分離。電開關單元通常以電磁的方式運行。

這就是說，這種開關單元是用于馬達、線路、變壓器和發電機的具有集成的保護器的高技術的電的開關設備。其使用在具有較低的開關頻率的功能位置處。這種開關單元除了短路保護之外也適合于過載保護。

在短路的情況下，電開關單元安全地切斷電設備。因此，電開關單元提供對于過載的安全保護。電流流過的每個導體被更多或少地加熱。在此，加熱程度取決于電流強度與電流導體橫截面的比例，即所謂的電流密度。電流密度不應過大，因為否則由于過高的加熱會使導體絕緣部熔化或者可能會觸發火災。為了保護電設備防止該有害的作用，將開關單元用作為過電流保護裝置。

功率開關具有用于過載保護和短路保護的兩個彼此分開作用的觸發機構。這兩個觸發器串聯。時間上幾乎不延遲地作用的電磁觸發器承擔短路時的保護。在短路時，電磁觸發器不延遲地打開功率開關的開關鎖。開關拉桿在短路電流能夠達到其最高值之前分離開關件。

已知的開關單元具有帶有接觸滑塊和能移動的開關件的接觸滑塊單元。能移動的開關件還具有電接觸件。此外，這種開關單元具有到電流線路的第一接觸件。在接通狀態下，能移動的開關件的電接觸件接觸開關單元的固定接觸件。在短路的情況下，能移動的開關件的電接觸件與固定的接觸件松開，使得電流中斷。在此，將能移動的開關件與固定的接觸件松開。然而，通過開關單元中的短路切斷在松開相關的開關件之后能夠引起開關件圍繞其縱軸線的轉動。當能移動的開關件圍繞其縱軸線轉動時，這也能夠稱作為橋轉動器。這就是說，能移動的開關件然后在轉動之后不再返回其初始位置，而是固定在轉動的位置處。

開關單元的已知的接觸滑塊通常具有兩個引導系統，一個內部的引導系統和一個外部的引導系統。當經由開關單元的開關鎖實現開關過程，即接通或斷開時，才使用外部的引導系統。在此不形成橋轉動器。當經由開關單元的開關拉桿、即推桿實現開關過程時，在短路的情況下使用內部的引導系統。即在由于短路而切斷時能移動的開關件沿著內部的引導系統超前于接觸滑塊的情況，在開關單元的所謂的下部件中的止擋面處沖擊并且再次沿著內部的引導系統返回。在此，開關件相反于開關單元的推桿或開關拉桿運動。在此能夠發生：能移動的開關件和推桿在其中線之外觸碰，使得這能夠引起能移動的開關件圍繞其縱軸線旋轉。

當能移動的開關件錨固在轉動的狀態下時，在下一次接通開關單元時接觸件，尤其能移動的開關件的銀接觸件和開關單元的固定的接觸件不再彼此觸碰，使得引起故障現象。這就是說錨固在轉動的位置中的開關件是不利的，因為開關單元于是不再是能使用的。非正常工作的開關件和非正常工作的開關單元對于用電器和設備是不利的，在設備和用電器中裝入開關單元。

另一問題在于，在短路的情況下功率開關未足夠快地中斷短路電流。在此，時間上分等級斷開三個接觸件的機構起作用。由于電流而短暫暫時斷開接觸件一方面通過固定的和能移動的開關件之間的接觸部位處的電流回路力實現并且另一方面通過由短路觸發器電磁驅動的銷實現。通過要斷開的機械運動鏈結合開關桿實現持久的接觸斷開。