[发明专利]电气开关设备及接触器设备

说明书

公开了一种电气开关设备，该电气开关设备具有压力释放机构，以允许释放开关设备壳体内的内部压力。壳体内的压力能够由不同的事件引起，其中一个这样的事件是在壳体的内部部件的操作期间引起的壳体内的内部电弧放电。在一些情况下，可能在开关设备接触件的分离期间引起电弧放电。压力释放机构允许高压以更受控制的方式从壳体传递，以最小化或防止高压使开关设备壳体破坏或破裂。压力释放机构特别适用于具有气密密封壳体的开关设备。可使用多种不同的压力释放机构，包括开关设备壳体中的破裂盘或设计脆弱点。

本申请要求2019年11月19日提交的美国临时专利申请序列号第62/937,692号的权益。

技术领域

本文中描述的是与电气开关设备相关的设备，诸如，利用破裂盘的接触器设备和电熔断器设备。

背景技术

电路连接和断开与电路本身一样古老，并且电路连接和断开通常被用作将通向连接的电气设备的电力在“接通”与“断开”状态之间切换的方法。通常用于连接和断开电路的一个设备的实例是接触器，其电连接至一个或多个设备或者电源。接触器被构造成使得其能够中断或完成电路以控制进出设备的电力。一种类型的传统接触器是气密密封接触器。

除了在装置的正常操作期间用于连接和断开电路的接触器之外，能够采用各种附加设备来提供过电流保护。这些设备能够防止短路、过载以及对电气系统或所连接的电气设备的永久损坏。这些设备包括能够以永久的方式快速地断开电路的断开设备，使得电路将保持断开直到断开设备被维修、更换或复位。一种这种类型的断开设备是熔断器。传统的熔断器是用作牺牲设备的一种低电阻导体。典型的熔断器包括金属线或金属带，当过多的电流流过该金属线或金属带时其熔化，从而中断其连接的电路。

随着社会的进步，对电气系统和电子设备的各种创新正变得越来越普遍。这种创新的实例包括电动汽车的最新进展，其正成为节能标准并且将替代大多数传统的石油动力车辆。在这种昂贵且常规使用的电气设备中，过电流保护特别适用于防止设备故障并且防止对设备的永久损坏。此外，过电流保护可以防止安全隐患，诸如，对旁观者的电击和电火灾。电气系统和设备的这些现代改进要求现代解决方案以提高安全性、便利性和效率。

传统的接触器和熔断器设备的一个关注点是在操作期间可能形成的内部压力的处理。此内部压力的一个来源可以是在操作期间在设备的内部部件之间的电弧放电。对于气密密封的设备，这种内部压力积累的关注可能甚至更大。如果内部压力变得太大，则壳体可能会经历不受控制的破坏。这不仅可能使设备不可操作，而且该破坏和压力的释放可能对电气系统的剩余部分以及系统中或系统附近的任何人员造成危险。

发明内容

本发明涉及具有压力释放机构以允许释放开关设备壳体内的内部压力的电气开关设备。壳体内的压力能够由不同的事件引起，其中一个这样的事件是在壳体的内部部件的操作期间引起的壳体内的内部电弧放电。在一些情况下，可能在开关设备接触件的分离期间引起电弧放电。根据本发明的压力释放机构允许高压以更受控制的方式从壳体传递以最小化或防止开关设备壳体的高压破坏或破裂。

本发明可用于不同的开关设备，但特别适用于具有气密密封壳体的开关设备。可使用多种不同的压力释放机构，包括开关设备壳体中的破裂盘(rupture disk，爆破片)或设计脆弱点。

根据本发明的电气开关设备的一个实施方式包括气密密封壳体和气密密封壳体内的内部部件。这些内部部件可构造为响应于输入在闭合状态和打开状态之间改变开关设备的状态。在闭合状态中，允许电流流过设备，而在打开状态中，中断流过所述设备的电流。还可包括电连接至内部部件并且还可用于连接至外部电路的接触件。壳体包括压力释放机构，以允许壳体内部的压力从所述壳体逸出。

对于本领域的技术人员而言，本发明的这些和其他进一步的特征和优点将通过结合附图的以下详细说明而变得显而易见，其中，附图中相同的标记表示对应的部件，在附图中：

附图说明