[发明专利]包括作用于电磁脱扣装置的磁轭的被动加热的双金属元件的断路器

说明书

本发明公开了一种断路器，其包括至少两个终端触头，它们通过开关触头(1)在所述断路器内电连接。该断路器还包括：电磁脱扣装置(2)，其作用于所述开关触头(1)，所述电磁脱扣装置(2)的线圈(3)连接在所述至少两个终端触头之间；以及双金属元件(4)，其作用于所述开关触头(1)。在所述断路器中，所述至少两个终端触头之间的电连接将所述双金属元件(4)旁路，且所述双金属元件热耦合到所述电磁脱扣装置(2)。此外，所述双金属元件(4)通过所述电磁脱扣装置(2)的铁回路或磁轭间接作用于所述开关触头(1)。

技术领域

本发明涉及一种断路器，其包括：至少两个终端触头，它们通过开关触头在所述断路器内电连接；电磁脱扣装置，其作用于所述开关触头，所述电磁脱扣装置的线圈连接在所述至少两个终端触头之间；以及作用于开关触头的双金属致动器或作用于所述开关触头的双金属元件。

背景技术

断路器用于保护线路免于受到所施加的过大电流的损害。如果超过预定阈值，则终端触头之间的开关触头被打开，从而中断电路。现有电路断路器的脱扣通常通过电磁的方式使用双金属元件手动地发生，在许多情况下还通过外部端子发生。

电磁脱扣主要旨在于较高过电流的情况下切断电路。由于电流流过断路器的电磁脱扣装置的线圈，且还流过终端触头，因此电磁脱扣装置产生的力取决于电流强度。在特定的阈值之上，开关触头被该力打开。电磁脱扣装置响应得非常快，这意味着过电流发生与开关触头打开之间的延迟时间非常短。

通过双金属元件(通常为条形)的脱扣的发生要缓慢得多，其主要旨在防止持续过长时间的、仅稍稍超过设定阈值的电流。为了该目的，双金属元件被连接到断路器的终端触头之间的电连接中，由此，流经终端触头的电流流过该双金属元件。因此，双金属元件根据其电阻被逐渐加热，且在一延迟时间后断开，该延迟时间取决于电流的强度。因此，较高的过电流会导致较早发生的断开，而较低的电流会导致较晚的断开。

通常，电磁脱扣装置或双金属元件可直接或间接地作用于开关触头。在后面的情形中，电磁脱扣装置/双金属元件可特别地作用于连接到开关触头的杠杆系统。

已知断路器的一个缺点是，有时会有流经断路器的终端触头的非常高的电流被施加到双金属元件。此外，断路器开关具有许多独立部件，因此构造复杂。最后，流经双金属元件的电流(其也起到欧姆电阻的作用)会导致较大的功率损耗，从而导致断路器的较低效率。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的断路器。特别地，施加到双金属元件的电流可被降低或消除，和/或断路器中发生的功率损耗可被降低，和/或断路器的构造可被简化。

该目的通过上述类型的断路器实现，其中：

-至少两个终端触头之间的电连接将双金属元件旁路，且双金属元件热耦合到电磁脱扣装置；

-双金属元件通过电磁脱扣装置的铁回路或磁轭间接作用于所述开关触头。

以这种方式，双金属元件被动地被加热，换句话说，仅被电磁脱扣装置的废热加热。因此，还可降低断路器中发生的功率损耗。此外，热短路脱扣装置和电磁短路脱扣装置在物理上和功能上相结合，换句话说，它们可形成一个整体。这简化了断路器的构造。

因此，所公开的装置特别适宜用在现有系统中。开关触头或杠杆系统实际上不需要为该目的而改变，因为双金属元件通过电磁脱扣装置的铁回路或磁轭间接作用于开关触头/杠杆系统。该类型脱扣机构的使用对于开关触头/杠杆系统没有任何改变。

一般地，该目的是为了使断路器的热脱扣装置(换句话说，是为了双金属元件)不再主要依赖于环境温度。因此，操作温度，换句话说，双金属元件弯曲到足以使开关触头打开的温度，被选择为相对较高(例如，超过100℃)。此外，双金属元件应具有足够的操作能力以触发断路器的脱扣机构。换句话说，双金属元件的自由端的距离和力的乘积应该足够高。为了该目的，需要在操作温度和参考温度之间有足够的距离(例如20℃)。