[发明专利]包括辅助储能器件的极限断路器

说明书

本发明涉及低电压极限断路器，特别是大额定功率低电压的极限断路器。

英国专利GB 1564412文件描述了一种大额定功率低电压极限断路器，它包括：

一壳体；

一开启机构，它包括至少一个储能器件；

一个或多个电极，每一个电极包括：

一相对于所述壳体固定的固定接触件，

一相对于所述壳体固定的止动件，

一活动接触件，它包括：

一在一闭合位置和开启位置之间相对于所述壳体可动的支承，

至少一个在非推斥位置与推斥位置之间相对于所述的支承可动的活动触指，

至少一个包括一弹簧的双稳态机构，该弹簧以下述方式布置在所述支承与所述触指之间：当所述的触指和支承相对处于一死点位置时，该弹簧通过一最大势能；当所述的触指相对于所述的支承位于它的推斥位置与所述的死点位置之间时，该弹簧趋向于将所述的触指推动到它的推斥位置；以及，当所述的触指相对于所述的支承位于它的非推斥位置与所述的死点位置之间时，该弹簧趋向于将所述的触指推动到它的非推斥位置；    

所述的止动件以下述方式来布置：当所述的触指位于它的推斥位置以及所述的支承从它的闭合位置向它的开启位置移动时，所述的触指一旦与所述的止动件接触，则仍保持与之接触，直到所述的支承越过相对于所述壳体摇摆的中间摇摆位置，该位置对应于相对于所述触指的相对死点位置，

该开启机构以下述方式与所述的支承运动连接：当所述的支承处于它的闭合位置时，将所述的支承向它的开启位置推动。

所述双稳态装置的弹簧执行几种功能。它首先设计用来当该断路器闭合时，在固定接触件与所述的触指之间提供一接触压力，该压力相对独立于该断路器的制造公差和磨损情况。此外，该接触压力对于推斥力阈值来说是一定值，超过这个值，电磁力将驱动所述的触指到它的推斥位置。当所述的触指枢转而超越所述的死点时，所述的弹簧由于它防止所述的触指回复到它的非推斥位置，所以，它也可用来确认推斥和(或)防止所述的触指弹回。在该断路器能再次闭合以前，该开启机构的储能器件必须被释放，它驱动所述杆，并用所述的杆，驱动可动接触件的所述的支承到所述的开启位置，以及，它通过与所述止动件的联合动作，使所述的触指枢转到非推斥位置。

在这种装置中，所述开启机构的储能器件必须克服所述双稳态装置弹簧的阻力。然而，这一位移最好发生在开启行程的开端，以便限制诸触点所在的断路器间隔室的尺寸。当通过所述的中间锁紧位置时，为了在通过所述的死点后，所述双稳态装置弹簧的复位力不致引起所述触指和所述固定触点相互相向的位移太大，触指的支承必须以充分大的速度枢转。

因而，所述开启机构的弹簧必须同时加速所述的支承，并压缩所述双稳态装置的弹簧。按能量的观点看，它必须同时向双稳态装置的弹簧供给后者达到最大势能状态所必要的能量，并向所述的支承供给它向着开启位置高速运动所必要的动能。让我们也回想起，所述开启机构的弹簧在发生微弱电涌的情况下它本身也必须使断路器高速开启。

为了满足这些要求，一般要提供一种用于开启的大功率储能器件。然而，这种解决方案并非没有缺点，因为开启时释放的能量必须在开启行程止动件的末端消散掉，从而弹簧的功率是断路器尺寸和成本的确定因素。此外，还须取决于断路器电极的数量来提供不同的开启机构。让我们回忆起，不仅碰到单电极、三电极和四电极的断路器，还碰到高额定功率的，每一相与两个电极、六个电极甚至八个电极并联或串联的断路器。

当设计多个相同触指的多个活动接触零件和多个双稳态装置(采用多个支承的情况下)用来装备其开启机构为不同类型的多个断路器时，尺寸问题甚至更为复杂。实际上，一种可行的方案是能够向一批断路器无差别地配备开启机构的储能器件也释放该断路器闭合所需要能量的第一种类型的机构，和称之为O-C-O(开-关-开)的、独立于触点位置加载关闭储能器件并同时加载开启储能器件的第二类型的机构。然而，这两种类型的机构具有不同的开启运动学特性。于是，我们通常这样考虑：对于给定的开启能量也即对于给定的开启弹簧，该O-C-O机构在开启行程的开端以低速运行；而在开启行程的末端以高速运行。