具有至少两个互通熄灭区的开关装置

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的开关装置。通用的开关装置包括可闭合接触件和熄灭室，熄灭室与接触件相关联，并且具有第一熄灭区和布置成与第一熄灭区直接相邻的第二熄灭区，第一熄灭区和第二熄灭区通过分隔壁而在空间上彼此分离，并且，开关装置配置成使得在接触件断开时生成的开关电弧始终借助于开关装置的电弧偏吹设备在两个熄灭区中的一个中从生成开关电弧的点被吹走并且致使开关电弧熄灭，而两个熄灭区中的相应的另一个不用于熄灭。

背景技术

从US 5004874获知根据独立权利要求1的前序部分的开关装置。该公布描述了如下的双向接触器：其中，取决于电流方向，使用两个熄灭区中的一个，而未使用另一个熄灭区。

在多种领域中使用根据独立权利要求1的前序部分的开关装置。存在趋向越来越小且越来越轻的开关装置的总体趋势。为了防止对相邻的部分的损坏并且为了遵守越来越严格的安全规则，有必要防止在切断过程期间在开关装置内部由开关电弧生成的等离子体逸出到外部。

从US 5004874获知的开关装置是封闭接触器。然而，在具有紧凑构造的已知的封闭接触器中，额定的开关能力相对有限。在高的开关能力下，在壳体内部生成相对大的量的等离子体，从而造成高的过压，这在未定制对应地更大的尺寸的情况下可导致开关装置的破坏。

发明内容

本发明的目标是提供一种通用类型的开关装置，该开关装置在紧凑构造的情况下保证高的开关能力，而同时确保由于开关电弧而在壳体内部生成的等离子体不逸出到外部。

该目标由独立权利要求1的特征实现。因此，在根据独立权利要求1的前序部分的开关装置中，在如下的情况下实现根据本发明的目标：第一熄灭区与第二熄灭区之间的分隔壁具有至少一个溢流开口，该溢流开口使第一熄灭区连接到第二熄灭区，使得由开关电弧生成的等离子体可从在其中致使开关电弧熄灭的熄灭区流动到相应的另一个未使用的熄灭区中。

本发明的有利的实施例是从属权利要求的主题。

根据本发明的优选实施例，设置的是，两个熄灭区中的各个限定具有下者的空间：第一端，其最接近生成开关电弧的点；第二端，其与第一端相反，并且，开关电弧由于电弧偏吹设备的动作而朝向第二端移动；第一侧，其使第一端和第二端连接；以及第二侧，其与所述第一侧相反，并且也使所述第一端和所述第二端连接，其中，所述分隔壁相应地形成所述空间的第三侧，并且使所述第一端、所述第二端、所述第一侧以及所述第二侧连接，并且其中，所述空间进一步包括与所述分隔壁相反的第四侧。

因而，实现紧凑构造。第一侧与第二侧之间的距离限定熄灭区的宽度，第一端与第二端之间的距离限定熄灭区的高度，并且，分隔壁与相应的第四侧之间的距离限定熄灭区的深度。第一熄灭区的第一端、第二端、第一侧以及第二侧在位置上对应于第二熄灭区的相应端和相应侧。这意味着，例如，相应地，第一熄灭区的第一侧与第二熄灭区的第一侧重合或仅通过分隔壁而与第二熄灭区的第一侧分离。开关电弧在第一熄灭区中的由电弧偏吹设备预确定的移动方向基本上平行于将在第二熄灭区中熄灭的开关电弧的移动方向而伸展。换而言之，电弧偏吹设备确保无论开关电弧是在第一熄灭区中熄灭还是在第二熄灭区中熄灭，开关电弧都始终从生成开关电弧的点沿相同方向被吹走。在这方面，基本上平行意味着不超过15°、优选地不超过10°并且进一步优选地不超过5°的偏差。进一步优选地，存在平行性。

进一步优选地，电弧偏吹设备配置成使得开关电弧的移动方向基本上平行于分隔壁。在这方面，基本上平行也意味着不超过15°、优选地不超过10°、进一步优选地不超过5°并且特别优选地为0°的偏差。

进一步优选地，电弧偏吹设备配置成使得开关电弧的纵向延伸部基本上平行于分隔壁而伸展。该实施例也有助于紧凑构造。在这方面，基本上平行也意味着不超过15°、优选地不超过10°、进一步优选地不超过5°并且特别优选地为0°的偏差。

各个熄灭区的侧部进一步优选地由侧壁形成。

根据本发明的另一优选实施例，溢流开口在分隔壁中形成于第一侧和/或第二侧上。(一个或多个)溢流开口优选地仅位于第一侧的外部和/或第二侧的外部上。分隔壁的沿宽度方向观察的中心区域优选地至少在第一端附近不具有溢流开口。进一步优选地，分隔壁的沿宽度方向观察的中心区域至少在第一端与布置于第二端处的优选地提供的熄灭元件之间不具有溢流开口。分隔壁的沿宽度方向观察的不具有溢流开口的中间区进一步优选地占据在第一侧与第二侧之间测量的宽度的至少70%。这确保两个熄灭区之间的有效分离。

特别优选的是，溢流开口在分隔壁中形成于第一侧和第二侧两者上。这确保等离子体和非电离空气的对称分布。

根据本发明的进一步优选的实施例，设置的是，溢流开口形成于分隔壁的面向第一端并且背离第二端的区段中。这也有助于两个熄灭区的有效分离并且导致有利的通过溢流开口的流动行为。

根据本发明的进一步优选的实施例，熄灭元件布置于两个熄灭区中的各个中，开关电弧借助于电弧偏吹设备来被驱动到熄灭元件中并且由此致使开关电弧熄灭。优选地，熄灭元件布置于第二端处或第二端附近。优选地，熄灭元件从分隔壁突出或在分隔壁与相应的熄灭区的相应的相反的第四壁之间延伸。

如下的情况是特别有利的：溢流开口在分隔壁中形成于熄灭元件与开关装置的位于第二端处的盖或壳体壁之间，优选地形成为除了上文中所描述的溢流开口之外的额外的溢流开口。这确保等离子体可通过额外的溢流开口从当前使用的熄灭区流动到未使用的熄灭区中。由等离子体生成的任何反压力通过溢流开口而减小或排除，从而允许开关电弧进一步延伸，从而造成更高的切断能力。优选地，溢流开口基本上在两个熄灭区的在第一侧与第二侧之间测量的整个宽度上延伸，使得分隔壁(13)实际上终止于熄灭元件的水平面处。在该实施例中，实现两个熄灭区之间的特别有利的流动行为或特别有利的气体交换。在这方面，基本上在两个熄灭区的在第一侧与第二侧之间测量的整个宽度上意味着相应的熄灭区的宽度的至少80%、优选地90%、特别优选地100%。

当开关装置属于封闭设计时，本发明是特别有利的。

根据特别优选的实施例，由此设置的是，未提供用于开关电弧和/或用于在开关装置内由开关电弧生成的等离子体的专用的出口开口，其中，另一方面，开关装置未被气密地密封，使得有可能例如通过开关装置的壳体中的间隙而利用环境来进行压力补偿。

根据本发明的另一个特别优选的实施例，开关装置是双向开关装置，其中，取决于电流方向而使用两个熄灭区中的一个。进一步优选地，根据本发明的开关装置是接触器。

附图说明

参考附图而在下文中更详细地解释本发明的实施例。

图1示出根据本发明的开关装置的透视图，其中，壳体的前部处于开放状态，并且，壳体的左壁处于开放状态，

图2示出图1中的根据本发明的开关装置的前视图，其中，壳体的前部处于开放状态，

图3示出沿着图2中所绘制的截面线III通过图1和图2中的根据本发明的开关装置的截面，以及

图4示出图1至图3中的根据本发明的开关装置在位于图1至图3中的左边的壳体侧上的侧视图，其中，左壳体壁处于开放状态。

在下文的范例中，相同的部分由相同的参考标号标示。如果附图包括未在附图的相关联的描述中详细地提及的参考标号，则参考前文或下文的附图描述。

具体实施方式

图1示出根据本发明的开关装置1的透视图。为了能够呈现与本发明相关的特征或构件，未在图1中的呈现中示出壳体的面向观察者的前侧和壳体的左壁两者。出于相同的原因，未在图2中的前视图中示出壳体的前部。

开关装置1具有两个固定接触件2、3，固定接触件2、3可借助于接触桥4来彼此电连接。接触桥4的驱动器对于本发明而言是不重要的，并且因此也未进一步示出。两个固定接触件2、3从根据本发明的开关装置1的壳体7侧向地伸出，并且因而同时地形成开关装置的连接接触件。

当使接触件断开时，生成开关电弧20，开关电弧20的位于接触桥侧上的基点被致使借助于适当地配置的电弧偏吹设备来跳到相反的固定接触件。然后，电弧偏吹设备将开关电弧20驱动到位于两个固定接触件2、3上方的熄灭室中，在熄灭室中，开关电弧20被熄灭。熄灭室由分隔壁13划分成前部第一熄灭区5和后部第二熄灭区6。为了完整起见，将注意到，所示出的开关装置是双向开关装置。当使接触件断开时，开关电弧既在第一固定接触件2与接触桥4之间又在第二固定接触件3与接触桥4之间生成。由于接触桥4的特殊配置和电弧偏吹设备的对应的设计，两个开关电弧中的一个的基点从接触桥跳到相应的相反的固定接触件，这导致相应的另一个开关电弧的消灭。剩余的开关电弧20取决于电流方向而位于分隔壁13的前面或后面，使得第一熄灭区5或第二熄灭区6用于取决于电流方向而使开关电弧熄灭。即，两个熄灭区中的一个在切断过程期间未被使用。

熄灭室的两个熄灭区5和6基本上具有立方体体积，并且在两个固定接触件2和3上方开始。因而，两个固定接触件2和3标记相应的熄灭区的下部第一端9。未更详细地示出的电弧偏吹设备配置成使得电弧偏吹设备从熄灭区的第一端9开始将开关电弧20驱动到相应的熄灭区的相反的第二端10，第二端10继而由壳体的上侧17形成。图2中的左边的壳体壁标记两个熄灭区的第一侧11，而右边的壳体壁标记两个熄灭区的相反的第二侧12。分隔壁13形成两个熄灭区中的各个的第三侧。各个熄灭区5、6进一步具有与分隔壁相反的第四侧14，第四侧14由壳体的相应的前侧或壳体的后侧形成，这在图3和图4中特别地示出。

两个熄灭区5、6中的各个具有多个熄灭元件，开关电弧被驱动到这些熄灭元件中并且由此被熄灭。熄灭元件从分隔壁13的上端突出或在分隔壁与壳体的相反侧之间延伸。在所示出的实施例中，这些熄灭元件一方面是简单的熄灭板15，并且另一方面是圆柱形永磁体16，其中的各个被包封在保护套筒中，将开关电弧吸引到它本身并且同时充当熄灭元件或熄灭磁体。在此，将注意到，在图1中，仅前部熄灭区5的熄灭板15和永磁体16是清楚可见的。后部第二熄灭区6也具有对应的熄灭元件15和熄灭元件16，这可在图4中特别地看到。

由两个熄灭区5和6使用的实际熄灭空间终止于熄灭元件15和熄灭元件16的水平面处，因为假设开关电弧20在其到熄灭元件的路径上尚未熄灭，熄灭元件15和熄灭元件16致使开关电弧20熄灭。在壳体侧上，壳体肋18设于熄灭元件15和熄灭元件16上方。这些壳体肋18从壳体的顶部向内伸出，并且在两个熄灭区5和6的整个深度上延伸。壳体肋18防止电弧在熄灭元件15和熄灭元件16上方再点火。

如可从附图容易看到的，根据本发明的开关装置1是封闭开关装置。为了提高开关能力同时维持极其紧凑的构造，根据本发明的开关装置在两个熄灭区5与6之间的中心分隔壁13中具有溢流开口8。两个这样的溢流开口8侧向地位于分隔壁的下部部分中，即，位于两个熄灭区的下部第一端9处。紧密靠近下端和相应的侧壁11和侧壁12进一步保证两个熄灭区的有效分离至少达到涉及开关电弧的意外传播或位移的程度。同时，溢流开口允许两个熄灭区之间的一定程度的气体交换，这决定性地有助于防止由于开关电弧而在壳体内部生成的等离子体逸出到外部。

在熄灭元件15、16与壳体17的上侧之间，存在额外的溢流开口19，溢流开口19基本上在两个熄灭区的整个宽度上延伸，使得分隔壁13实际上终止于熄灭元件15、16的水平面处。额外的溢流开口19提高上文中所描述的积极作用。

参考标号列表

1 开关装置

2 固定接触件

3 固定接触件

4 接触桥

5 第一熄灭区

6 第二熄灭区

7 壳体

8 溢流开口

9 熄灭区的第一端

10 熄灭区的第二端

11 熄灭区的第一侧

12 熄灭区的第二侧

13 熄灭区的分隔壁或第三侧

14 熄灭区的第四侧

15 熄灭元件

16 熄灭磁体

17 壳体上侧

18 壳体肋

19 额外的溢流开口

20 开关电弧。