[发明专利]独立于操作者的紧凑式速动开关机构和机电保护开关设备

说明书

按照本发明的用于机电的保护开关设备(1)的独立于操作者的紧凑式速动开关机构(10)具有开关触头，该开关触头具有静触头(81)和安装在动触头载体(70)上的能相对于该静触头移动的动触头(71)。此外，所述紧凑式速动开关机构(10)具有用于手动地操作所述紧凑式速动开关机构(10)的手动操作元件(41)，所述手动操作元件与动触头载体(70)机械地耦连，以便手动地闭合或者断开开关触头。紧凑式速动开关机构(10)为此具有锁定杆(200)，该锁定杆能够机械地与手动操作元件(41)耦连，并且能够在动触头(71)的闭合运动的第一阶段沿着朝向开关触头的方向指向的第一方向(x)运动，以便锁止动触头载体(70)的运动，其中，所述锁定杆(200)在闭合运动的第二阶段中通过沿着第二方向(y)的运动突然解除对动触头载体(70)的锁止。独立于操作者的紧凑式速动开关机构(10)由于其节省位置空间的构造也能够用于紧凑式保护开关设备(1)并且在此特点在于明显更好的关断特性以及更高的使用寿命。

本发明涉及一种用于机电的保护开关设备、尤其是用于线路保护开关或故障电流保护开关的独立于操作者的紧凑式速动开关装机构。此外，本发明涉及一种机电的保护开关设备、尤其是线路保护开关或者故障电流保护开关，其具有相应的独立于操作者的紧凑式速动开关机构。

机电的保护开关设备、例如功率开关、线路保护开关、故障电流保护开关以及灭弧或防火开关用于监控和保护电流回路并且尤其用作供电网和配电网中的开关元件和安全元件。为了监测电流回路并且为电流回路提供安全保障，保护开关设备通过两个或者多个连接端子与待监测的回路的电线路导电地连接，以便在需要时将相应的被检测的线路中的电流断开。保护开关设备为此具有至少一个开关触头，所述开关触头能够在出现预定义的状态、例如在检测到短路或者故障电流时断开，以便将被监测的电流回路从电力网中分离。这种保护开关设备在低压技术领域中也作为串联安装设备已知。

功率开关是专门针对高电流设计的。也被称为“微型断路器”(MCB)的线路保护开关(所谓的LS开关)在电气安装中形成所谓的过流保护装置并且尤其是在低压电网的范围中使用。功率开关和线路保护开关可确保在发生短路时安全关断，并且保护负载和设备免受过载影响、例如避免由于电流过大导致过热从而损坏线路。功率开关和线路保护开关设计用于在发生短路或者出现过载时自动地关断待监测的电流回路，并且由此将该电流回路与电力网的其余部分分开。因此，功率开关和线路保护开关尤其用作开关元件和安全元件以监测和保护供电网中的电流回路。线路保护开关原则上由专利文献DE 10 2015 217 704A1、EP 2 980 822 A1、DE 10 2015 213 375 U1和DE 10 2013 211 539 A1或者EP 2 685482 B1已知。

为了断开单相线路通常使用单极的线路保护开关，所述线路保护开关通常具有一个分度单位(1分度单位约等于18mm)的宽度。对于三相的接头，(作为三个单极的开关设备的备选方案)使用三极的线路保护开关，所述三极的线路保护开关相应地具有三个分度单位(约等于54mm)的宽度。三个相导体中的每个在此都配设有极、即开关位置。如果除了三个相导体之外还应附加地断开零线，则涉及四极的设备，所述四极的设备具有四个开关位置：三个用于所述三个相导体以及一个用于共同的零线。此外还存在紧凑式的线路保护开关，其在壳体宽度仅为一个分度单位的情况下提供两个开关触头，每个开关触头都分别用于一个连接线路，也即要么用于两个相线路(1+1型紧凑式线路保护开关或一个分度单位中的2个极)，要么用于一个相线路和一个零线(1+N型紧凑式线路保护开关)。

故障电流保护开关是一种保护装置，用于确保防止在电气设备中产生危险的故障电流。这种也称为差动电流的故障电流出现在导引电压的线路部件与大地电接触的情况下。这例如在下述情况中出现，即当人触摸电气设备的导引电压的部件：在这种情况下，电流作为故障电流通过相关人的身体流向大地。为了防止这种身体电流，故障电流保护开关必须在出现这种故障电流时快速且安全地在所有极将电气设备与电力网断开。在一般的语言使用中，也会使用术语“Fl保护开关(简称Fl开关)、差动电流保护开关(简称Di开关)或RCD(代表“Residual Current Protective Device，剩余电流保护器)来代替术语“故障电流保护开关”。