电源开关的释放装置 【技术领域】
本发明涉及电源开关的释放装置。背景技术
从欧洲专利EP0583149B1中知道了一种电源开关，它配备有在短路时通过电动推斥快速断开的触点。在快速断开的情况下，出现了在触点间引亮电弧的现象，它造成在容纳触点的外壳内的压力快速升高。在上述出版物所述的电源开关中，一压力室与外壳连通，因此在压力室内的压力在形成电弧的情况下也升高。通过一可移动的活塞将压力室同外界隔绝封闭起来，从而活塞通过压力室内的压力升高而移动。该活塞与一断开置有效连接，从而通过压力升高来断开电源开关。
但是，具有一密封的且可移动的活塞的压力室的设计方案在制造时需要很高的结构成本。另外，该压力室和活塞需要附加空间，由此增大了电源开关的总尺寸。另外，当安装电源开关时，易出现外壳卡紧，这可能导致活塞咬死。发明内容
鉴于此，需要一种用于电源开关的释放装置，它可以结构成本低地可靠实现响应于压力冲击的电源开关断开。
通过一个具有权利要求1所述特征的释放装置即来满足该需求。
本发明提供一种电源开关的释放装置，它具有设置于外壳内的且可通过操作一个断开装置的一释放机构而被分开地触点。在外壳中形成一条属于触点的灭弧通道。一个杠杆与该释放机构有效连接并且它具有一属于灭弧通道的堵塞面，该堵塞面随着灭弧通道内的压力冲击而使杠杆偏移，以便操作释放机构。
在从属权利要求中给出了本发明的有利设计方案。附图说明
以下，结合优选实施例并参照附图来详细说明本发明，其中：
图1是本发明第一实施例的局部透视示意图；
图2是用语说明本发明的图1装置的局部侧视示意图；
图3是处于释放装置的非断开状态下的本发明第二实施例的局部侧视示意图；
图4是处于释放装置的断开状态下的对应于图3的视图。具体实施形式
在图1中示出了本发明第一实施例的局剖透视图。图1示出了由两个半壳装配而成的外壳。该外壳包围出一个容纳电源开关的电气件的空间。该外壳具有用于要支承部件的不同支承点并且以后将对其进行说明。在以下说明中，支承在外壳上通常是指，相应的轴承颈、轴承孔等形成于外壳上。该外壳由绝缘材料制成并最好由塑料制成。另外，图1示出了在外壳内的触点支承22，它具有电源开关1的一个安装于其上的固定触点20。为一目了然起见，在这里没有示出属于固定触点20的活动触点。在外壳壁中形成了一成可转动的触桥形式的活动触点的圆形极轨道，这在图1中可以看见。另外，在外壳上成圆形地形成了轴承孔，它们可转动地支承活动触桥。
开关1还具有一作为释放机构的释放轴2，它与活动触点有效连接，以便在释放过程中使活动触点与固定触点20分开。该电源开关具有一断开装置(未示出)，它与触桥有效连接。该断开装置可以是一接地端子、棘轮机构或类似机构。该断开装置与释放轴2有效连接。如果在断开方向上操作(旋转)释放轴2，则断开装置使触桥绕外壳上的支承点转动并使固定触点20与活动触点(未表示)分开。这样，通过电源开关断开了电路。
另外，断开装置具有这样一种机构，即在电源开关释放并排除了断开原因后，又通过该机构使触点闭合。给固定触点20配备了一电弧灭弧室4(以下称为灭弧室)。从灭弧室4起，一灭弧通道6在图1中大致平行于水平的外壳底边地延伸向外壳外侧面。外壳壁局部封闭住灭弧通道6并且该灭弧通道成形于背对电源开关操作侧的外壳侧上。该灭弧通道最好在外壳一端面上有通口，从而可以并列安置多个外壳，而又没有相互阻塞灭弧通道。随后将说明灭弧通道及电弧室的功能。
一杠杆10的第一杆臂8突入灭弧通道6，在其设置于灭弧通道6内的端面上形成一堵塞面14，它至少部分地封堵住灭弧通道的横断口和/或横截面。杠杆10可转动或可摆动地支承在外壳的一支点80内。杠杆10的第二杆臂18与第一杆臂8成一体，它在其与支点80相反的那端上具有一拨杆12。拨杆12设置在挡头16对面并且它为了进行释放过程而被设计成与形成于释放轴2上的挡头16接触并在释放运动时拨动释放轴。通过成拨杆12形式的设计方案，其中该拨杆在释放轴2的断开方向上作用于挡头16，释放轴2可以与拨杆12无关地在其断开方向上移动。因此，可以通过另一个释放机构来操作释放轴2，而不受杠杆10(拨杆12)的影响。
还可以在图1中看到，杠杆10的杆臂18成双重形状，即杆臂18具有大致成U形的形状(在图1中是正“U”形)。当“U”形底部构成杆状拨杆12时，将“U”形腿端旋转支持在与其对齐的支点80上。在图1中，U形杆臂18的腿还被弯成C形，从而在图1中，拨杆12与挡头16的作用点与杆臂18支点80相比向右错移了。在图1中，示出了杠杆10的静止位置，其中杆臂18的C形弯对准了杠杆10的静止位置，从而堵塞面14明显缩小了和/或几乎封堵住了灭弧通道6。要注意的是，堵塞面14是大致垂直于灭弧通道内的流动方向而设置的。堵塞面14也可以在灭弧通道外设置于其通向外界的开口的附近。只要堵塞面14能够承受灭弧通道6内的压力冲击，这就够了。
在此情况下，通过杠杆形状以及杠杆10上的重量平衡情况来适当地调整图1的杠杆10静止位置。但是，也可以通过弹动件(未示出)来确保该静止位置。这种弹动件可以是成拉簧或压簧形式的螺旋弹簧、一在外壳或杠杆上的舌簧，甚至当杠杆和/或外壳是压铸而成时，该弹动件只是一个简单压铸成的舌片。另外，也可以如此设计杠杆10，即它在静止位置和断开位置上都以小作用力贴靠着释放轴的挡头16。
以下，结合图2来详细说明电源开关1的功能。图2是图1的电源开关的局部侧视图。如图1所示，图2为清楚起见也省略了活动触点或触桥。
在释放情况下，通过电动推斥使活动触点(未示出)离开固定触点20地在图2中向下移。当固定触点20和活动触点(未显示)与触桥接触时，通过触点22周围的磁场(下水平部)和平行于触点22放置的触桥(未示出)而实现了电动推斥。如果有高电流流过电源开关，则电流方向相反地流过两个平行导体(触点座和触桥)。在导体周围出现相互推斥的同向磁场。如果电流大，则磁场是如此强，即它们克服触点闭合力地将触点压分开。通过弹簧机构来获得该闭合力。在分离时于活动触点(未示出)于固定触点20之间张开的电弧造成在灭弧室4内的气压(约0.5msec)非常快速地升高。压力升高产生一经灭弧通道6传播的压力波。灭弧通道6与外界连接，以便将成压力波形式的压力释放到外界。
在经过灭弧通道6时，非常快的压力波撞击使灭弧通道6横截面缩小的堵塞面14。堵塞面因出现冲击压力即在堵塞面前后之间的压差而弯向灭弧通道6的外侧面(在图2中向右)。通过堵塞面14的弯曲，其第一杆臂8上设有堵塞面14的杠杆10在图2中向右转动。
应注意的是，只要堵塞面14承受压力波，即在堵塞面14和灭弧通道6之间不需要密封，这就够了。主要通过将压力波动能转换成在堵塞面14处的速滞压来进行堵塞面14的偏移。换句话说，杠杆因堵塞面而偏移是动态实现的。堵塞面14设置在灭弧通道6内可进一步加强堵塞面14的作用，因为压力波更好地被传给堵塞面上。
在图2中，杠杆10绕在外壳上的支点80逆时针旋转。在支点80另一侧上的第二杆臂18在图2中向左转动。设置在第二杆臂18末端上的拨杆12抵靠着释放轴2的轴颈形挡头16并由此在释放方向上使其旋转。这样一来，电源开关被释放，即活动触点(未显示)与固定触点20通过断开装置如接地端子、棘轮机构或其它类似机构并通过触桥转动而进一步分开。换句话说，熄灭了触点间的电弧并在灭弧室4内灭弧。
如图2清楚所示，可以如此选择第一杆臂8与第二杆臂18的长度比，即承受小作用力的第一杆臂8的偏转引起承受大作用力的第二杆臂18的偏转。确切地说，第一杆臂8明显比第二杆臂18长。因此，一个力通过拨杆12施加在释放轴2上，其足以可靠地释放电源开关。第一杆臂和第二杆臂的杆位移与杠杆力成反比。压力波以几乎相等的压力经过灭弧通道6，从而堵塞面14在所出现的第一杆臂8的较长的杆位移中始终承受着压差并可顺利地在第二杆臂18上产生更大的力。
应指出的是，一个具有一堵塞面14的杠杆10可被配属于电源开关的各灭弧通道。尤其在多极电源开关的情况下，它在各有一堵塞面的各杠杆在各极的各自灭弧通道内的情况下工作。或者，一个单独的杠杆可与多个堵塞面连接，这些堵塞面分别属于一条灭弧通道。例如，通过在灭弧通道侧面内的适当缝口，可以实现各堵塞面的相互连接。一个简单的解决方法也可以是在灭弧通道的各外界开口处设置有多个堵塞面的杠杆，即简单地就是在各灭弧通道末端有一堵塞面。这样一来，可以简化杠杆结构、堵塞面连接以及灭弧通道结构。堵塞面也可被设计成封闭灭弧通道的盖板的形式，它们能防止外来物侵入。
现在，参见图3、4来说明本发明的另一实施例。其作用与图1、2中的一样的部件用相同标记来表示，所以无需重复这些部件。
此实施例与先前实施例的不同指出尤其在于，堵塞面的布置结构及将压力传给作为释放机构的释放轴的杠杆结构，因此在这里重点描述与第一实施例的不同之处。
图3是处于非断开状态的电源开关的局部侧视图，而图4表示在电源开关断开状态下的相同视图。
在图3中示出了一个属于一对触点(未示出)的灭弧室。该灭弧室通过一灭弧通道6与外界连通。在灭弧通道6内设置一个与一个转动轴80连接的堵塞面14。设置于轴80上的杠杆突起18形成了杠杆10的第二杆臂18，而杠杆10的第一杆臂由堵塞面14形成。
通过一个铰链110，第二杆臂18与一个拖杆100的第一杆臂108连接。拖杆100可在一支点800内转动地被固定在外壳上。如此形成铰链110，即杠杆10绕轴80的顺时针旋转引起拖杆100绕支点800的逆时针旋转。相应的情况适用于颠倒转向时。
拖杆100在其第二杆臂118上形成一拨杆12，它可以与释放轴2的一所属挡头16配合工作，以便释放电源开关。与第一实施例相似地进行拨杆12与挡头16配合，因而在此放弃了重复说明。
当通过触点之间的电弧在灭弧通道6内产生一压力波(见图2的实施形式)时，堵塞面14在图3中被向右压。在这种情况下，堵塞面14也使轴80和装在轴上的杠杆10的第二杆臂18向右转动(顺时针)。通过第二杆臂18通过铰链110与第一拖杆臂108连接，使拖杆100绕支点800逆时针旋转。第二杆臂118向左转动，拨杆12通过挡头16使释放轴2在释放方向上转动并释放断开装置。图4示出了在释放状态下的拖杆的最终位置。
可以如此设计铰链110和/或拨杆12与挡头16连接，即当通过压力波释放电源开关时，两个杠杆10、100保持在释放位置上。由此一来，可以简单地通过在外壳上的适当标记(颜色标记、目测窗口等)看见释放情况。另外，铰链不仅通过一容纳于两个销之间的拖杆末端构成，而且还通过一个薄膜铰链来构成，它例如是在杠杆10和拖杆100的压铸时形成的。
在这里，也可以这样选择杠杆情况，即在拖杆100的拨杆12上产生足够的释放力。
图3或图4所示的实施例尤其适用于多极电源开关，它对应于极数地有多个灭弧通道。多个堵塞面可以通过转动轴80在各灭弧通道之内或之上如此相互连接，即引导转动轴经过在各自灭弧通道的侧壁内的孔。这样一来，获得了转动轴的简单支承以及各灭弧通道的良好密封，从而可以在每条灭弧通道内保持有效的压力波。
通过使所有堵塞面只与一个可引起电源开关所有极一起断开的拖杆连接，可以获得一个简单的结构，当只在一个极上出现短路时，可以通过该简单结构很快地释放电源开关。
要指出的是，在此实施例中，堵塞面也可设置于灭弧通道的末端上和/或其外面，正如原先参见图1所描述的那样。