线路保护开关的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及线路保护开关(1)，其用于保护电气负载电路免于超过可允许负载电流的过流。为提供在结构上简单、紧凑且快速致动的线路保护开关，该线路保护开关(1)设有能够从工作位置移动到保护位置的开关构件(6)。线路保护开关(1)的能够连接到负载电路的触头元件(2A，2C)在工作位置接通并且在所述保护位置断开。根据本发明的线路保护开关(1)还具有保持构件(10)，该保持构件(10)产生不依赖于负载电流的磁性保持场(MH)，并且开关构件(6)借助于该保持构件(10)被保持在工作位置，并且具有不依赖于负载电流的反作用力构件(14)，并且开关构件(6)借助于该反作用力构件(14)被保持在保护位置。另外还设有能够随开关构件移动的致动构件(15)，并且在工作位置负载电流流过致动构件(15)，并且该致动构件(15)产生依赖于负载电流且被叠加在磁性保持场(MH)上的磁性致动场(MA)。
【专利说明】线路保护开关
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种线路保护开关，其用于保护电气负载电路免于超过可允许负载电流的过流。
【背景技术】
[0002]这种线路保护开关从现有技术中是已知的。这种线路保护开关的示例是例如继电器，其中在过流情形中线圈(负载电流从中流过)吸引连接到开关构件的电枢。只要负载电流在容许范围内，则弹簧和线圈的磁引力相反地作用。随着负载电流增大，线圈产生的力也增大。一旦负载电流达到过流值，则线圈的反作用力超过弹簧的保持力并且开关电路借助于连接到电枢的开关构件的机械致动而断开。为防止开关电路由于过流不再存在而发生重复闭合，通常设置机械或者磁性的制动机构。这些不仅增大了开关中所需部件的数目且因此增大了其重量和体积，而且构成额外的可能的错误源。此外，必需利用磁性的制动机构来再次引导开关装置内的负载电流路径。
[0003]这类线路保护开关的另外缺陷在于，由于渐增的力，部件必须以相应地稳定且坚实的方式构成。这不仅增大了线路保护开关总体上的的重量和尺寸，而且使得线路保护开关由于要被移动的质量而变得更为迟钝。
【发明内容】
[0004]本发明的目标因此在于提供一种更小且更轻的线路保护开关。此外，该线路保护开关意图允许快速的致动时间。
[0005]这一目标根据本发明通过如下的线路保护开关实现，该线路保护开关具有能够从工作位置移动到保护位置的开关构件，线路保护开关的、能够连接到负载电路的触头元件在工作位置接通并且在保护位置断开，并且线路保护开关具有保持构件，该保持构件产生不依赖于负载电流的磁性保持场，并且开关构件借助于该保持构件保持在工作位置，并且线路保护开关具有不依赖于负载电流的反作用力构件，并且开关构件借助于该反作用力构件被保持在保护位置，并且线路保护开关具有整合在开关构件中的致动构件，并且在工作位置负载电流流过致动构件，并且致动构件产生依赖于负载电流且被叠加在磁性保持场上的磁性致动场。由于致动构件整合在开关元件中，可以明显地减少线路保护开关的部件的数目，这导致更轻且更小的线路保护开关。此外，根据本发明的线路保护开关与先前的线路保护开关相比更快，因为要移动的质量能够减小。因为磁性致动场依赖于负载电流，流过开关构件的负载电流能够用于磁性致动场的产生，这简化了结构上的构造。
[0006]下面描述能够彼此自由组合的有利发展和实施方式。
[0007]例如，根据第一有利实施方式，磁性保持场产生的保持力和/或反作用力构件产生的反作用力可以不依赖于负载电流。该实施方式简化了依赖于负载电流并且因此依赖于仅磁性致动场的线路保护开关的致动点的调节。该致动特性可以仅仅使用致动构件调节。
[0008]具体地，保持构件可以不带电，也就是可以与电能无关。因此，保持构件在能量供给被中断时同样工作。在这种情形中，保持构件可以将线路保护开关保持在接通状态，即使当电流间断时也是如此，因为保持构件仍产生保持力。
[0009]不依赖于负载电流的反作用力构件可以例如施加恒定且因此明确的反作用力。此夕卜，不依赖于负载电流的反作用力构件的优点在于其部件必需仅针对准确限定的力路径来构造。
[0010]具体地，反作用力构件可以与电能无关。由此确保了反作用力构件在电源故障的情形下同样工作。因此能够确保电源故障情况下的自动致动，因为反作用力构件仍产生反作用力并且开关元件能够移动到保护位置。反作用力构件可以是弹簧或者弹性元件。在非常简单的情形中，反作用力构件仅以重力作用为反作用力来操作。
[0011]虽然反作用力构件可以不依赖于电能，完全可构思到的是，反作用力构件依赖于优选地与负载电流无关的电流。反作用力由此能够是明确的，因为例如仅要求计算该电流的大小。
[0012]为保持结构简单且为了节省重量、体积和生产成本，负载电流路径可以是开关构件的一部分。例如，负载电流路径可以延伸通过可移动的触头桥，可移动的触头桥将电路的触头元件以导电方式彼此连接并且是开关元件的部分。该触头桥可能够朝向触头元件推进，例如沿着从工作位置到保护位置定向的方向推进。具体地，负载电流可以在流过开关构件时产生用以致动线路保护开关的磁场。
[0013]保持构件可以包括永磁体作为磁性保持场的磁场源。与电流流过的线圈相比，本实施方式导致更紧凑的结构。
[0014]但是，代替永磁体或者除永磁体之外，线圈也可以设置在保持构件中。在电源故障的情况中，线圈的磁场将消失，并且线路保护开关将由于反作用力构件的作用而自动地致动。因此，在过流作为致动标准之外，电源故障也能够被作为线路保护开关的额外致动标准。与现有技术相反，线圈不必然必需用以致动线路保护开关。因此，其能够借助于与负载电流无关的电流来控制。线路保护开关的其它致动点能够通过该与负载电流无关的电流来确定。
[0015]开关构件和致动构件的整合可以以简单的方式通过负载电流路径的区域执行，所述区域延伸通过开关构件并且在工作位置与触头元件分开同时用以在负载电从中流过时产生磁性致动场。
[0016]具体地当根据发展例通过负载电流激发磁性致动场时，产生了简单的结构。电流流过的导体产生的磁场因此能用作磁性致动场。
[0017]根据另一有利实施方式，致动构件可以由布置在触头元件之间的可移动的触头桥形成。触头桥因此执行作为用于负载电流的导体以及作为过流情况下的致动器的双重功倉泛。
[0018]对于紧凑且简单构造的促进另外在如下情况下实现，即致动构件位于触头元件之间的负载电流路径中和/或负载电流路径以非支路方式延伸通过线路保护开关。
[0019]当在工作位置，开关元件的电枢中的磁性保持场的方向相对于触头元件之间的连线垂直地延伸时，也可以实现紧凑的结构。触头元件能够因此就结构而言被更接近地置于一起。
[0020]保持构件至少在工作位置可以产生和反作用力构件的反作用力相反地作用的磁性保持力。具体地当从开关构件的角度看，保持力沿工作位置的方向定向，而反作用力沿保护位置的方向定向。
[0021]在工作位置，作用于开关构件的保持力优选地大于反作用力，以便该位置以稳定方式被保持。
[0022]为也能够以稳定方式占据保护位置，在保护位置中，作用于开关构件的反作用力大于保持力。
[0023]在另一实施方式中，在从工作位置到保护位置的移动方向上，保持力可以比反作用力降低更大倍数。
[0024]为了通过相对于彼此垂直地延伸的磁性致动场和保持场实现紧凑结构，负载电流路径可以在触头元件之间的开关构件的区域中以S形状或者Z形状延伸。触头桥并且电枢由此能够以节约空间交叉的方式布置，并且仍能够在电枢中实现负载电流路径和磁性保持场的平行范围。
[0025]为组织线路保护开关中的磁场线，其可以包括例如流传导元件的磁路。流传导元件可以由磁传导材料制成，例如由铁磁材料制成。磁场源可以是磁路的一部分并且被插入闭环。例如，永磁体、磁场传导元件和/或电枢可以是磁路的元件。特别有利的是，电枢至少在工作位置中是磁路的部分。在保护位置，电枢可以移动离开磁路。具体地，磁路可以是保持构件和/或开关构件的部分。
[0026]在一方面，根据本发明的在磁性致动场和磁性保持场之间的相互作用可以是基于该两个磁场的基本上线性的叠加。在该实施方式中，磁性致动场和磁性保持场以累积方式叠加。磁性保持场可以具体地通过随着负载电流增加而变强的磁性致动场而被逐渐地削弱。保持力因此减少。在致动点处，保持力恰好小于反作用力，并且致动构件在反作用力的作用下移动到保护位置。
[0027]为就值而言尽可能有效地实现磁通量的相加或者减去，磁性致动场和磁性保持场可以在开关构件中、具体地在磁路中、具体地在电枢中以并行方式叠加。
[0028]另一方面，根据本发明的相互作用可以基于磁性致动和保持场的非线性叠加。对于软磁性或者硬磁性材料，材料的磁化强度不再以线性方式遵循外部的渐增的强磁场，也就是当外磁场为两倍强时，磁化强度并非是两倍大，而是小于初始磁化强度的值的两倍。磁化强度的矢量因此不能再用强磁场通过简单的矢量相加来计算。具体地，当作用的磁场超过饱和阈值时发生磁饱和。根据此阈值，外部施加的磁场的增大不再导致材料内部的磁场的增大，且因此也不再导致磁力的增大。当作用的磁场不平行于材料的磁通量时，磁通量的方向能够由此被旋转。在该情况下，致动点处的保持力关于工作位置旋转，但就值而言不必然减小。由于非线性的相加及由此形成的旋转，保持力的仅仅平行于反作用力或者沿移动方向延伸的分量被减小。在致动点，保持力的沿移动方向作用的分量恰变得小于反作用力。特别有利的是，磁路的一部分至少在致动点处是磁饱和的，因为线路保护开关能因此以特别容易且准确限定的方式被致动。该部分具体地是其中磁性致动场和保持场叠加的部分。饱和部分可以具体地位于磁路中。由于磁场的叠加，保持力可以受到影响以使其不再能保持电枢。例如，叠加可能发生在致动构件中、在开关构件中或者在磁场传导元件中。为将结构保持为尽可能地简单和紧凑，在有利实施方式中，磁饱和的或者变得磁饱和的部分位于电枢中。
[0029]保持力根据负载电流的旋转能够实现，特别是因为开关元件中的、具体地电枢中的磁性致动场和磁性保持场相对彼此以某一角度定位。在负载电流改变情况下的最大旋转能够在磁性致动场和磁性保持场垂直于彼此延伸时实现。
[0030]与就值而言的累积叠加相反，磁性保持场和致动场的非线性叠加提供了额外的优点，即矢量的旋转可以与产生磁性致动场的电流的方向无关，在本示例中，具体地是指负载电流。如果磁性致动场和磁性保持场相对彼此垂直地延伸，则致动特性相对于电流方向是相当对称的。
[0031 ] 为实现这样的与方向无关的致动，在开关构件中的、具体地在电枢中的磁路的一部分中，致动构件中的负载电流路径可以平行于磁性保持场的方向延伸。在开关元件的该部分中，具体地在电枢中，磁性致动场和磁性保持场可以以垂直方式彼此叠加。
[0032]与叠加类型无关地，如果在开关构件的工作位置中作用有尽可能强的磁性保持场且因此作用有尽可能强的保持力，则是有利的。为能够使用尽可能小的磁场源，磁性保持场因此应该在工作位置中经由硬磁的、但是优选地软磁的磁场传导元件被传导到开关构件。磁场传导元件确保磁性保持场从磁场源至开关构件的无损或者低损的磁通量。
[0033]如果触头元件彼此分开，则在线路保护开关中在接触面处经常发生开关电弧。为保护保持构件和/或反作用力构件，至少一个保护壁可以布置在线路保护开关和保持构件的接触面之间。
[0034]通过根据另一有利实施方式具有开关构件沿其被在移动方向上引导的引导面，保护壁可以执行双重功能。
[0035]开关构件可具有引导元件，该引导元件被沿着引导面引导以获得开关构件的准确移动。引导元件可以以桶状方式构造成，且接收保持和/或反作用力构件。作为额外保护，引导元件可以在在一方面的触点并且另一方面的保持和/或反作用力构件之间延伸。
[0036]为防止开关电弧，磁性保持场也可以在触头元件和开关元件之间的触点的区域中作用，作为消弧磁场。
[0037]本发明以下参考实施方式和附图更详细地说明。根据以上描述，各个实施方式中不同的特征能够彼此组合。此外，根据以上描述，实施方式中各个特征如果在专门应用中与其相关的优点并不明显，则该特征也可以被省略。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]在图中:
[0039]图1A是在接通状态下的根据本发明的线路保护开关的示意性侧视图；
[0040]图1B是图1A中所示的线路保护开关的示意性前视图；
[0041]图2A是在断开状态下的图1A中所示的线路保护开关的示意性侧视图；
[0042]图2B是图2A中所示的线路保护开关的示意性前视图；
[0043]图3A示出了线路保护开关的示意性细节，以解释另一实施方式；
[0044]图3B是沿着图3A中的箭头“A”的视图。
[0045]图4示意性地示出了在有利实施方式中磁化强度和电流流动的方向。
【具体实施方式】
[0046]图1A是根据本发明的线路保护开关1的侧视图。
[0047]线路保护开关i在图1A中以接通状态示出，其中电流能够从第一触头元件2A沿着负载电流路径3经由触头桥2B流到第二触头元件2C。第一触头元件2A或者第二触头元件2C以导电方式借助于触点4连接到触头桥2B。触头桥2B也具有这些触点4并且以导电方式在电接触面5处连接到第一触头元件2A或者第二触头元件2C。触头桥2B由此是可移动开关构件6的一部分，借助于该部分能够接通或断开电路。
[0048]触头桥2B通过固定元件7保持在同样是开关构件6的一部分的线路保护开关1的电枢8上。在电枢8和触头桥2B之间布置有弹性元件9。触头桥2B能够相对于电枢8逆着弹性元件9产生的弹性力改方向(redirected)。弹性元件9产生的弹性力从触头桥2B的触点4指向关联的触头元件2A、2C的触点，并且在接触面5处产生预定的接触力。为产生接触力，电枢8逆着弹性力的作用被移动超过触头桥2B的接触面5与触头元件2A、2C邻接处的点。
[0049]开关构件6被保持在线路保护开关1中沿移动方向B运动。当开关构件6在这个方向上移动时，线路保护开关1从图1A中所示的接通且因此导电的状态改变成断开且因此非导电的状态。在线路保护开关1的接通状态中，开关构件6在工作位置；在线路保护开关1的断开状态中，开关构件6在保护位置。在工作位置，电流由此能够从第一触头元件2A流到第二触头元件2C ;相连的电路由此能够被接通。
[0050]保持构件10将开关构件6保持在工作位置。图1A的保持构件10具有:磁场传导元件11，该磁场传导元件11被固定到框架并且优选地是软磁的；和磁场源Q，例如永磁体12。磁场源产生磁性保持场Mh。替代永磁体12或者除永磁体12之外，还可以使用电磁体(未示出)。电磁体可以具体地在线路保护开关1旨在以受控方式被致动以用于试验目的时来使用。
[0051]永磁体12产生的磁通量被经由联接面11’馈送到磁场传导元件11并且由此指向电枢8，电枢8由此被保持构件10吸引。磁通量必须从中流过的气隙13能够设置在保持构件10和电枢8之间。但是，保持构件10也可以与电枢8直接机械接触，由此实现更好的磁通量传输。在一发展例(未示出)中，固定到框架的附加的磁场传导元件11可以布置为面向电枢8。线路保护开关1进一步具有反作用力构件14，该反作用力构件在本示例中为弹簧14A的形式。反作用力构件14至少在工作位置产生逆着保持构件10的保持力Η指向的反作用力G。反作用力构件14将开关构件6从工作位置压出到保护位置，在保护位置中，第一触头元件2Α不以导电方式连接到第二触头元件2C。由此，可连接的电路在保护位置不接触。
[0052]反作用力构件14的反作用力G可以与保持构件10的保持力Η精确地反向，但其也可以仅包含与保持力相反的分量。例如，反作用力和保持力可关于彼此具有120°的夹角。
[0053]反作用力构件14可以以不同的方式构造。代替弹簧14Α或者除弹簧14Α之外，也可以提供任何的弹性构件。在非常简单的情况中，反作用力可以仅通过重力产生。
[0054]在替换实施方式中，移动方向Β可以不以线性方式延伸，而是以绕相对框架固定的轴线旋转的方式延伸。例如，触头桥2Β可以绕固定装置7可旋转地布置。在该情况下，反作用力G可以产生作用在可旋转的开关构件6上的扭矩。这可以利用扭力弹簧或者旋转(支腿)弹簧代替图1A中所示的压缩弹簧来容易地实现，在以下说明中无任何改变。
[0055]在工作位置，至少在移动方向B上，保持构件10的保持力大于反作用力构件14的反作用力。保持构件10和反作用力构件14由此将开关构件6以稳定的方式保持在工作位置，只要未作用有额外的力。
[0056]保持力Η和反作用力G两者在开关构件6沿移动方向Β背离保持构件10移动或者从工作位置移动到保护位置时均减小。在保护位置，反作用力大于保持力，以便开关构件6被以稳定的方式保持在保护位置。
[0057]为实现线路保护开关1在保护位置且在工作位置中的该双稳定性，随着开关构件移动远离保持构件，保持力比反作用力更大程度地减少。
[0058]在本示例中例示的线路保护开关1进一步具有致动构件15,致动构件15的致动对线路保护开关1进行致动，也就是说，将开关构件6从工作位置切换为保护位置。致动构件在存在过流时、即负载电流变得不可允许地高时自动地致动。致动构件15包括负载电流路径3的一部分，在本示例中，即触头桥2Β，使得致动构件被整合到开关构件6中。触头桥2Β从而同时是开关构件6和致动构件15的一部分。致动构件15在工作位置中作用在保持构件10上，且减小了其沿移动方向Β作用的保持力。如果至少沿移动方向Β，保持构件10的保持力比反作用力构件14的反作用力弱，则线路保护开关1被致动并且分开第一触头元件2Α和第二触头元件2C之间的电连接。
[0059]致动构件15产生与负载电流相关的磁性致动场Μα，该磁性致动场Μα叠加在保持构件的与负载电流无关的磁性保持场Μη。磁性致动场\由流过布置在负载电流路径3中的触头桥2Β的负载电流本身产生并且在触头桥附近引起磁场。至少在电枢8中，磁性致动场具有与磁性保持场相反的分量。磁性致动场和保持场的叠加导致磁性保持场的削弱并且从而导致保持力的削弱。随着负载电流的强度逐渐增大，磁性致动场变强。保持力通过与负载电流无关的磁性保持场产生，且并保持恒定。从而，保持力随着渐增的负载电流而变弱。当到达规定的负载电流时，减小的保持力落在反作用力以下，且线路保护开关被致动。在致动点处，负载电流达到会损坏与线路保护开关相连的结构元件的不许可值。线路保护开关保护那些结构元件免受在这种过流情况中致动的损坏。
[0060]为影响到与负载电流相关的磁场在保持构件10上的作用以及例如开关构件6跳到保护位置的致动点，磁场传导元件11配合在适当的位置、移去或者以另一形式使用。气隙13的尺寸也可用以调节该致动点。
[0061]如果磁场传导元件11配合到电枢8，由于磁场传导元件的固有重量，这涉及到增大的电枢8惯性且因此迟缓的致动。如果期望快速致动，则电枢8应该尽可能轻。在本示例中，磁场传导元件11优选地旨在配合成固定到框架。
[0062]为防止外界影响和/或遮去外部磁场，线路保护开关1进一步具有优选地软磁的壳体16。为允许尽可能紧凑且小的结构，保持构件10和反作用力构件14两者均布置在触点4之间。如图1Α所示，保持构件10、反作用力构件14和致动构件15或者开关构件6沿移动方向Β对准。反作用力构件14布置在由磁场传导元件限定的空间区域中。
[0063]触点4之间的间隔大于线路保护开关1的电枢8的宽度。
[0064]图1Β是图1Α所示的线路保护开关1的示意性前视图。致动构件15的操作方法在此变得清楚。
[0065]在工作位置中，负载电流流过作用为开关构件6和致动构件15的触头桥2B。负载电流在开关构件6或者触头桥2B周围引起大致环形的磁性致动场\。磁性致动场的磁场线17和磁性保持场Mh的磁场线18被例示出。如能够看到的，磁场线17、18在电枢8中相互反转。磁性致动场从而与电枢8中由永磁体12产生的磁性保持场的磁化强度相反地作用，且消弱其磁化强度。保持构件10的保持力Η减小，且反作用力构件14的反作用力G占优势，以便线路保护开关1被致动并且从工作位置移动到保护位置。
[0066]为将结构空间保持为尽可能地紧凑，电枢中的磁性保持场Μη的磁场线18相对于触头2A、2C之间的假想连线垂直地延伸。
[0067]开关构件可具有引导元件19，电枢8固定到引导元件19。引导元件19在固定部分20上、在平行于移动方向延伸的引导或接触面21上被引导。接触面21在一方面作用为磁性保持场的联接面，并且在另一方面作用为开关构件6的引导件，以便电枢在移动方向B上被准确引导。
[0068]引导元件19可以是桶状，例如平行六面体或柱形。柱形形状对于旋转移动方向B是特别有利的。平行六面体开关对于平移移动方向B是有利的。其优选地限定了保持构件10和反作用力构件14布置在其中的空间。引导元件19的侧壁19a平行于从壳体16朝开关构件6或者触头桥2B的方向伸出的保护壁22延伸。
[0069]引导元件19可以由软磁材料制成，以便其还传导通过永磁体12产生的磁性保持场。引导元件19，或者替代地电枢8，可以在接触面5附近延伸，以便磁性保持场MH作用在接触面5上，并且消除当接触面5分开时产生的电弧。
[0070]引导元件19的、连接到侧壁19a的基部19b平行于触头桥2B延伸并且与之固定。
[0071]磁路C在工作位置中包括在此例示的永磁体12、磁场传导元件11和电枢8。磁路C管束磁性保持场的磁场线18。由于磁路C的部件被连接以形成闭环并且由磁传导材料例如铁磁材料制成，故磁性保持场的磁场线18也沿着闭环延伸。
[0072]如从以上说明中能够看到的，提供有磁性的保持构件10，其产生不依赖于负载电流的保持力。反作用力构件14同样产生不依赖于负载电流的保持力。致动构件15由开关构件6、具体地负载电流路径3的位于开关构件6中的部分形成。由此以简单方式确保了线路保护开关的致动依赖于负载电流，而负载电流不必被引导到保持构件或者反作用力构件。负载电流从中流过的开关构件6的部分从而能够以特别简单的方式构造。
[0073]图2A是处于保护位置的线路保护开关1的示意性侧视图。第一触头元件2A和触头桥2B之间或者触头桥2B和第二触头元件2C之间的连接被中断。这些三个元件之间的触点4不再接触。电流通过线路保护开关1的流动因此是不再可能的。在保护位置中，反作用力构件14的反作用力G相对于保持构件10的保持力Η占优势。虽然反作用力G由于预先被压缩的弹簧14Α的张开而降低，但保持构件10的保持力Η由于明显增大的气隙13而更大程度地减小。从而保护位置以稳定状态呈现，且能够仅仅通过外部施加的力来改变。
[0074]电枢8的行程Ηβ(图1Α)由挡块7a限制，挡块7a在例示的实施方式中由撞击壳体16的固定装置7形成。
[0075]图2A还清楚示出了反作用力构件14和保持构件10在电路的两个触头之间的节约空间的布置。
[0076]图2B是图2A所示的线路保护开关的前视图。磁性保持场MH的磁场线18在本示例中主要围绕永磁体12延伸，在图中能够清楚看出。在保护位置中，电枢8和固定部分20借助于气隙13彼此分开，气隙13产生高的磁阻并且阻止磁通量通过磁场传导元件11。
[0077]本发明的另一实施方式参考图3A和3B说明。在图3A和3B中，为了简化起见，仅以放大比例绘制的状态例示出开关构件6或者负载电流路径3和电枢8的剖切部。
[0078]在这一实施方式中，保持力Η并不通过磁性保持和致动场的直接且优选地累积的叠加来降低，而替代地在磁饱和的区域中使用硬磁或者软磁材料的非线性特性来降低保持力。由于磁性致动场，电枢8被驱动以饱和并且保持力的方向由此旋转以便其沿移动方向Β作用的分量变小。从而，线路保护开关被致动。本实施方式的优点在于，饱和且从而致动的执行独立于电流方向。引起线路保护开关的致动的磁性保持场的饱和不必要必需在电枢中发生。其也能够在磁路中的另一部位处执行。由此，例如，磁场传导元件11、联接面11和/或磁路的其它部件也能够饱和或者变得饱和。
[0079]在本实施方式中，负载电流路径3在开关构件6的区域中具有平行于电枢8中的磁性保持场Μη的方向18延伸的部分3Α。该部分3Α产生的磁性致动场从而相对于电枢8中的磁性保持场垂直地定向。为实现这一定向，负载电流路径可以以S形状或者Ζ形状方式在开关构件的区域中延伸。
[0080]电枢在工作位置中由于磁性保持场和磁性致动场至少在致动点处是磁饱和的或者几乎是饱和的，以便负载电流的增加且从而磁性致动场的磁通量的增加不再改变磁化强度和因此的保持力的量，而仅改变其方向。如果保持力的方向随着负载电流增大而旋转，则其沿移动方向Β作用的分量减小，直至不再能抵偿反作用力。与先前示例相反，在本实施方式中的保持力因此不减小，而替代地就值而言保持大致恒定；其仅仅旋转。
[0081]该情况在图4中例示。仅仅由磁性保持场Μη引起的起始磁化强度18通过渐增的磁性致动场17而旋转，如作为结果的磁场的矢量23所示的。由于该旋转，在值保持相同的情况下，产生沿移动方向Β指向的保持力Η的分量的分量24被减小。
[0082]致动构件15不依赖电流方向；仅重要的是负载电流路径3Α的一部分平行于磁性保持场18延伸。在图4例示的情形中，电流可由此不仅沿向下方向发生，而且沿向上方向发生。在这一情况下磁性致动场17的磁场线将不是从左至右延伸，而相反地从右向左延伸。与定向为退出工作位置的方向平行的电枢8中的磁化强度的分量24在这一情况下也将变小，并且线路保护开关1将被致动。
[0083]负载电流路径3的部分3Α不必要准确地平行于磁性保持场18延伸。但是，如果两者不准确地平行地延伸，则致动点变得依赖于电流方向。该依赖性也能够用以调节致动点。
[0084]为实现提及的效果，有利的是材料沿与定向为退出工作位置且进入保护位置的方向大致平行或反向平行的方向是饱和的。
[0085]附图标记列表
[0086]1线路保护开关
[0087]2Α第一触头元件
[0088]2Β触头桥2C第二触头元件3负载电流路径
[0089]3Α负载电流路径的部分
[0090]4接触点
[0091]5电接触面
[0092]6开关构件
[0093]7固定装置
[0094]7a 挡块
[0095]8 电枢
[0096]9弹性元件
[0097]10保持构件
[0098]11磁场传导元件
[0099]11’联接面
[0100]12永磁体
[0101]13 气隙
[0102]14反作用力构件
[0103]14A 弹簧
[0104]15致动构件
[0105]16 壳体
[0106]17磁性致动场的磁场线
[0107]18磁性保持场的磁场线
[0108]19引导元件
[0109]19A引导元件的侧壁
[0110]19B引导元件的基部
[0111]20固定部分
[0112]21接触面或者引导面
[0113]22引导元件或者保护壁
[0114]23饱和时的磁场方向
[0115]24产生保持力的分量
[0116]B移动方向
[0117]Hb 行程
[0118]C 磁路
[0119]G反作用力
[0120]Η保持力
[0121]Κ接触力
[0122]Μα磁性致动场
[0123]Μη磁性保持场
[0124]Q磁场源
【权利要求】
1.一种线路保护开关(I)，用于保护电气负载电路免于超过可允许负载电流的过流，所述线路保护开关(I)具有能够从工作位置移动到保护位置的开关构件(6)，其中线路保护开关(I)的能够连接到负载电路的触头元件(2A，2C)在工作位置接通并且在保护位置断开；并且所述线路保护开关(I)具有保持构件(10)，该保持构件(10)产生不依赖于负载电流的磁性保持场(Mh)，并且开关构件(6)借助于该保持构件(10)而被保持在工作位置；并且线路保护开关(I)具有不依赖于负载电流的反作用力构件(14)，并且开关构件(6)借助于该反作用力构件(14)而被保持在保护位置；并且线路保护开关(I)具有整合在开关构件(6)中的致动构件(15)，并且在工作位置负载电流流过致动构件(15)，并且致动构件(15)产生依赖于负载电流且被叠加在磁性保持场(Mh)上的磁性致动场(Ma)。
2.根据权利要求1所述的线路保护开关(I)，其中磁性保持场(Mh)产生的保持力(H)和/或反作用力构件(14)产生的反作用力(G)不依赖于负载电流。
3.根据权利要求1或2所述的线路保护开关(I)，其中保持构件(10)包括永磁体(12)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的线路保护开关(I)，其中磁性致动场(Ma)由负载电流感应而产生。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的线路保护开关(I)，其中在工作位置的保持构件(10)产生与反作用力构件(14)的反作用力(G)相反地作用的磁性保持力(H)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的线路保护开关(I)，其中致动构件(15)位于触头元件(2A，2C)之间的负载电流路径(3)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的线路保护开关(I)，其中致动构件(15)由布置在触头元件(2A，2C)之间的可移动的触头桥(2C)形成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的线路保护开关(I)，其中磁路的一部分，特别是在保持构件(10)中和/或在开关构件(6)中的磁路，特别是电枢(8)，至少在致动点是磁饱和的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的线路保护开关(I)，其中在工作位置，保持力(H)大于反作用力(G)，而在保护位置，反作用力(G)大于保持力(H)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的线路保护开关(I)，其中致动构件(15)中的负载电流路径⑶平行于磁性保持场(Mh)的方向(18)延伸。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的线路保护开关(I)，其中磁性致动场(Ma)和磁性保持场(Mh)至少在磁路的一部分中，特别是在保持构件(10)的和/或在开关构件(6)的磁路中，特别是在电枢(8)中，以垂直或者平行的方式叠加。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的线路保护开关(I)，其中至少在工作位置中，磁性保持场(Mh)借助于软磁的磁场传导元件(11)传导到开关构件(6)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的线路保护开关(I)，其中在工作位置，在开关元件(6)的电枢⑶中的磁性保持场(Mh)的方向(18)相对于触头(2A，2C)之间的连线垂直地延伸。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的线路保护开关(I)，其中在线路保护开关(I)的接触面(5)和保持构件(10)之间布置至少一个保护壁(22)。
15.根据权利要求14所述的线路保护开关(1)，其中保护壁(22)具有引导面(21)，开关构件(6)沿着所述引导面(21)在移动方向(B)上被引导。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的线路保护开关(I)，其中磁性保持场(Mh)在触头(2A，2C)和开关元件(6)之间的触点(4)的区域中作用为消弧磁场。
【文档编号】H01H71/24GK104303251SQ201380015614
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2012年3月21日
【发明者】T.齐格勒, T.黑内尔, M.克罗克, U.加贝尔, P.桑德克 申请人:泰科电子Amp有限责任公司