專利名稱：用于斷路器裝置的磁力執(zhí)行單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于斷路器裝置的磁力執(zhí)行單元，這種磁力執(zhí)行單元包括被設(shè)置成可在分別與斷路器的斷開(kāi)和閉合開(kāi)關(guān)位置的第一和第二端位置之間移動(dòng)的銜鐵；通過(guò)饋入電流而使銜鐵移動(dòng)到第二位置的單個(gè)電氣線圈；對(duì)銜鐵朝第二位置方向輔助加載的永久磁鐵；至少部分包圍單個(gè)電氣線圈和鐵磁鐵芯的用于將磁通導(dǎo)向可移動(dòng)鐵磁銜鐵的外鐵磁軛架；以及被同軸地設(shè)置在銜鐵與電氣線圈的正面之間的對(duì)銜鐵朝第一位置方向持久加載的斷開(kāi)彈簧裝置。
背景技術(shù)：
為了對(duì)斷路器特別是中壓真空斷路器進(jìn)行操作，需要產(chǎn)生將活動(dòng)電氣接觸件壓到相應(yīng)的固定電氣接觸件上的高強(qiáng)度力。這個(gè)力可以由磁力執(zhí)行單元產(chǎn)生。為了絕緣起見(jiàn)，通常將這兩個(gè)電氣接觸件集成在電極部件內(nèi)，其中可動(dòng)電氣接觸件由磁力執(zhí)行單元通過(guò)起重軸結(jié)構(gòu)操作。起重軸結(jié)構(gòu)通常驅(qū)動(dòng)多于一個(gè)的電極部件。對(duì)于三相電網(wǎng)斷路器應(yīng)用來(lái)說(shuō)，單個(gè)磁力執(zhí)行單元通過(guò)起重軸結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)三個(gè)電極部件。文件WO 2008/119785A1揭示了一種用于斷路器的磁力執(zhí)行單元，這種磁力執(zhí)行單元具有第一電氣線圈、第二電氣線圈和被設(shè)置成用所述電氣線圈使之可在第一與第二端位置之間移動(dòng)的銜鐵。這兩個(gè)電氣線圈被設(shè)置成反串聯(lián)，為了使銜鐵在兩個(gè)端位置之間移動(dòng)，要同時(shí)激勵(lì)這兩個(gè)線圈。這種技術(shù)的解決方案提供了一種雙穩(wěn)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，因此必需使用兩個(gè)電氣線圈。文件GB I, 454，354揭示了另一種磁力執(zhí)行單元，這種磁力執(zhí)行單元只有一個(gè)使銜鐵移動(dòng)到其中一個(gè)端位置的電氣線圈。此外，還設(shè)置了一個(gè)產(chǎn)生相反方向的力的集成斷開(kāi)彈簧。斷開(kāi)彈簧被安置在磁力執(zhí)行單元內(nèi)包圍銜鐵，而銜鐵大部分也被收容在磁力執(zhí)行單元內(nèi)，以便使這種結(jié)構(gòu)的體積盡可能小。然而，這些專用件的結(jié)構(gòu)，特別是軛架包圍整個(gè)磁力執(zhí)行單元，不能產(chǎn)生大的驅(qū)動(dòng)力。為了操作現(xiàn)代中壓斷路器，需要較大的力來(lái)操作活動(dòng)電氣接觸件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于斷路器裝置的磁力執(zhí)行單元，這種磁力執(zhí)行單元只包括單個(gè)電氣線圈，這個(gè)電氣線圈與斷開(kāi)彈簧組合成適合產(chǎn)生大的驅(qū)動(dòng)力的緊湊結(jié)構(gòu)。這個(gè)目的是通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求I的主題來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外，從從屬權(quán)利要求中還可以看到一些典型的實(shí)施方式。按照本發(fā)明，磁力執(zhí)行單元的斷開(kāi)彈簧具有相當(dāng)大的直徑，并至少部分被收容在尺寸與鐵磁軛架的外形相應(yīng)的圓盤(pán)形銜鐵上所形成的槽內(nèi)。這意味著對(duì)于圓盤(pán)形銜鐵的情況相應(yīng)的鐵磁軛架也是圓形的，具有大體相同的直徑。也就是說(shuō)，本發(fā)明建議將斷開(kāi)彈簧安置在磁力執(zhí)行單元的銜鐵內(nèi)的槽內(nèi)。優(yōu)選的是，槽加工成具有U型截面的環(huán)形間隙，以便為收容斷開(kāi)彈簧提供足夠的空間。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，環(huán)形槽在磁力執(zhí)行單元處在第二端位置的情況下收容了大部分或者整個(gè)斷開(kāi)彈簧裝置。因此，斷開(kāi)彈簧安置成大體與磁力執(zhí)行單元的電氣線圈相對(duì)，以便減小彈簧裝置和槽對(duì)磁路產(chǎn)生力的能力的影響。取決于特定的應(yīng)用，磁力執(zhí)行單元的主要決定它的外尺寸的外軛架可以以多種方式設(shè)計(jì)。對(duì)于圓形截面的軛架來(lái)說(shuō)，環(huán)形槽的中間直徑優(yōu)選的是介于電氣線圈的內(nèi)徑與外徑之間。對(duì)于矩形截面的軛架來(lái)說(shuō)，環(huán)形槽的中間直徑優(yōu)選的是處在電氣線圈的內(nèi)徑與外徑之間的范圍外側(cè)。在這種情況下，減小磁力執(zhí)行單元的固定把握前部大都是可接受的。按照一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，至少一個(gè)斷開(kāi)彈簧包括插入環(huán)形槽內(nèi)的用彈簧鋼絲制成的直徑相當(dāng)大的圓筒形壓縮彈簧?；蛘?，也可以是使用一些小的圓筒形壓縮彈簧，這些壓縮彈簧一個(gè)接一個(gè)地插入環(huán)形槽內(nèi)，形成由一個(gè)個(gè)用彈簧鋼絲制成的相鄰壓縮彈簧構(gòu)成的壓縮彈簧鏈。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，斷開(kāi)彈簧或者可以直接安置在電氣線圈的通常用塑料制成的線圈架上，或者可以安置在附加的專用板上以免斷開(kāi)彈簧的邊緣可能刮傷電氣線 圈的線圈架。因此，所述專用板優(yōu)選的是用金屬片材制成。為了使磁力執(zhí)行單元的結(jié)構(gòu)更為緊湊，所建議的是，將環(huán)形永久磁鐵軸向地安置在被環(huán)形鐵磁軛架包圍的環(huán)形電氣線圈下。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，永久磁鐵包圍了用鐵磁材料制成的內(nèi)鐵芯件。從以下參照實(shí)施例所作的說(shuō)明中可以清楚地看到本發(fā)明的這些和其他一些情況。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，在這些附圖中圖I示出了具有磁力執(zhí)行單元的中壓斷路器裝置；圖2示出了磁力執(zhí)行單元處于第一位置的縱向視圖；圖3示出了磁力執(zhí)行單元處于第二位置的縱向視圖；以及圖4示出了另一個(gè)具有不同的斷開(kāi)彈簧裝置的磁力執(zhí)行單元的縱向視圖。所有這些附圖都是示意性的。
具體實(shí)施例方式如圖I所示的中壓斷路器主要包括電極部件1，它具有電連接中壓線路的上電氣端子2和下電氣端子3。為了起開(kāi)關(guān)作用，下電氣端子3接到在起重軸結(jié)構(gòu)4的作用下可軸向在閉合與斷開(kāi)位置之間移動(dòng)的電氣接觸件上。這個(gè)起重軸結(jié)構(gòu)4將磁力執(zhí)行單元5的機(jī)械能稱合給電極部件I。磁力執(zhí)行單元5包括單個(gè)電氣線圈(未示出)，用來(lái)通過(guò)磁場(chǎng)作用將銜鐵6切換到相關(guān)位置。電極部件I還包括用合成材料制成的外絕緣套筒15，以使電極部件I對(duì)環(huán)境電絕緣。絕緣套筒15支持和容納具有一對(duì)如上面所說(shuō)明的相應(yīng)電氣接觸件的真空斷路器電極頭16。這兩個(gè)電氣接觸件在處于真空環(huán)境的真空斷路器電極頭8內(nèi)是可開(kāi)關(guān)的。按照?qǐng)D2，所示的磁力執(zhí)行單元處于與所連接的斷路器(未示出)的斷開(kāi)開(kāi)關(guān)位置相應(yīng)的第一端位置。
磁力執(zhí)行單元使用單個(gè)電氣線圈7，通過(guò)饋入電流將銜鐵6移動(dòng)到第二位置。除了單個(gè)電氣線圈7之外，還設(shè)置了永久磁鐵8，對(duì)銜鐵6朝相同方向加載。外鐵磁軛架9包圍單個(gè)電氣線圈7和永久磁鐵8，用于將磁通導(dǎo)向可動(dòng)鐵磁銜鐵6。鐵磁軛架9限定了磁 力執(zhí)行單元的外部幾何尺寸，按照本例，磁力執(zhí)行單元具有圓形的截面。永久磁鐵8沿軸向安排在電氣線圈7下，以便形成緊湊的結(jié)構(gòu)。這種包括外部鐵磁軛架9、環(huán)形永久磁鐵8和內(nèi)鐵磁鐵芯10的鐵磁結(jié)構(gòu)將磁通導(dǎo)向軸向可動(dòng)的鐵磁銜鐵6。為了對(duì)銜鐵6朝第一位置方向持久加載，設(shè)置了單個(gè)圓筒形壓縮彈簧11。圓筒形壓縮彈簧11用彈簧鋼絲制成，大部分被收容在相應(yīng)的環(huán)形槽12內(nèi)。環(huán)形槽12具有U形截面，加工成環(huán)形間隙。環(huán)形槽12的直徑介于電氣線圈7的內(nèi)徑與外徑之間，如圖所示。此夕卜，盤(pán)狀銜鐵6與鐵磁軛架9的外形相適應(yīng)。在電氣線圈7的正面，單個(gè)壓縮彈簧11安置在覆蓋電氣線圈7的線圈架14的金屬專用板13上。圖3示出了磁力執(zhí)行單元處于與電極部件結(jié)構(gòu)(未示出)處于閉合開(kāi)關(guān)位置的第二位置相應(yīng)的撤回狀態(tài)的情況。在這個(gè)位置，單個(gè)圓筒形壓縮彈簧11被完全壓縮，從而完全被收容在環(huán)形槽12內(nèi)。在按照?qǐng)D4所示的另一實(shí)施例中，設(shè)置了一些小的圓筒形壓縮彈簧I la、I Ib(例如)代替單個(gè)壓縮彈簧。這些圓筒形壓縮彈簧IlaUlb也是用彈簧鋼絲制成，插入環(huán)形槽12’內(nèi)。為了容納圓筒形壓縮彈簧IlaUlb等，相應(yīng)的環(huán)形槽11’具有比在如上面所說(shuō)明的第一實(shí)施例中的大的截面。本發(fā)明并不局限于如上面所說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例，這些優(yōu)選實(shí)施例只是作為例子給出的，可以在以下專利權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍內(nèi)以多種方式予以修改。標(biāo)有標(biāo)號(hào)的術(shù)語(yǔ)對(duì)照I 電極部件Pole part2 上電氣端子upper electrical terminal3 下電氣端子lower electrical terminal4 起重軸jackshaft5 磁力執(zhí)行單兀magnetic actuator unit6 銜鐵armature7 電氣線圈electrical coil8 永久磁鐵permanent magnet9 鐵磁輒架ferromagnetic yoke10 鐵磁鐵芯ferromagnetic core11 壓縮彈簧compression spring12 環(huán)形槽annular groove13 專用板dedicated plate14 線圈架bobbin15 絕緣套筒insulating sleeve16 真空斷路器電極頭 vacuum interrupter insert
權(quán)利要求
1.一種用于斷路器裝置的磁力執(zhí)行單元，包括 被設(shè)置成可在分別與斷路器的斷開(kāi)和閉合開(kāi)關(guān)位置的第一和第二端位置之間移動(dòng)的銜鐵(6)， 通過(guò)電流饋入而使銜鐵(6)移動(dòng)到第二位置的單個(gè)電氣線圈(7)， 對(duì)銜鐵(6)朝第二位置方向輔助加載的永久磁鐵(8)， 至少部分包圍單個(gè)電氣線圈(7)和鐵磁鐵芯(10)的用于將磁通導(dǎo)向可移動(dòng)鐵磁銜鐵(6)的外鐵磁軛架(9)，以及 被同軸地設(shè)置在所述銜鐵(6)與電氣線圈(7)的正面之間的對(duì)銜鐵(6)朝第一位置方向持久加載的斷開(kāi)彈簧裝置， 所述磁力執(zhí)行單元的特征在干所述斷開(kāi)彈簧裝置至少部分被收容在圓盤(pán)形銜鐵(6)中所形成的槽(12)內(nèi)，而圓盤(pán)形銜鐵(6)的尺寸與鐵磁軛架(9)的外形相應(yīng)。
2.按照權(quán)利要求I所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于所述槽(12)被加工成具有U形截面的環(huán)形間隙。
3.按照權(quán)利要求2所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于所述環(huán)形槽(12)大部分容納斷開(kāi)彈簧裝置，以便減小所述彈簧裝置和槽(12)對(duì)產(chǎn)生力的能力的影響。
4.按照權(quán)利要求I所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于對(duì)于所述軛架(9)的圓形截面，所述環(huán)形槽(12)的中間直徑介于電氣線圈(7)的內(nèi)徑與外徑之間。
5.按照權(quán)利要求I所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于對(duì)于所述軛架(9)的矩形截面，所述環(huán)形槽(12)的中間直徑處于電氣線圈(7)的內(nèi)徑與外徑之間的范圍的外側(cè)。
6.按照權(quán)利要求I所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于所述斷開(kāi)彈簧裝置包括用彈簧鋼絲制成的插入環(huán)形槽(12)內(nèi)的單個(gè)圓筒形壓縮彈簧(11)。
7.按照權(quán)利要求I所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于所述斷開(kāi)彈簧裝置包括用彈簧鋼絲制成的插入環(huán)形槽(12’ )內(nèi)的ー些相鄰圓筒形壓縮彈簧(11a，lib)。
8.按照權(quán)利要求I所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于所述至少ー個(gè)壓縮彈簧(11；11a, Ilb)至少部分直接安置在電氣線圈(7)的線圈架(14)上。
9.按照權(quán)利要求I所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于所述至少ー個(gè)壓縮彈簧(11；11a，Ilb)至少部分直接安置在覆蓋電氣線圈(7)的線圈架(14)的專用板(13)上。
10.按照以上權(quán)利要求之一所述的磁力執(zhí)行單元，其特征在于所述環(huán)形永久磁鐵(8)軸向配置在被鐵磁軛架(9)包圍的環(huán)形電氣線圈(7)下。
11.ー種包括至少ー個(gè)具有集成的相應(yīng)電氣接觸件對(duì)的電極部件(I)的中壓斷路器，其中，每個(gè)電極部件(I)的一個(gè)電氣接觸件軸向可移動(dòng)地配置在電極部件(I)內(nèi)，以便形成可由按照以上權(quán)利要求之一所述的磁力執(zhí)行器(5)的銜鐵(6)通過(guò)起重軸結(jié)構(gòu)(4)操作的電氣開(kāi)關(guān)。
12.按照權(quán)利要求11所述的中壓斷路器，其中，配備有三個(gè)電極部件(1)，從而形成三相電網(wǎng)斷路器。
全文摘要
用于斷路器裝置的磁力執(zhí)行單元包括被設(shè)置成可在分別與斷路器的斷開(kāi)和閉合開(kāi)關(guān)位置的第一和第二端位置之間移動(dòng)的銜鐵(6)；通過(guò)電流饋入而使銜鐵(6)移動(dòng)到第二位置的單個(gè)電氣線圈(7)；對(duì)銜鐵(6)朝第二位置方向輔助加載的永久磁鐵(8)；至少部分包圍單個(gè)電氣線圈(7)和鐵磁鐵芯(10)的將磁通導(dǎo)向可移動(dòng)鐵磁銜鐵(6)的外鐵磁軛架(9)；以及被同軸地設(shè)置在所述銜鐵(6)與電氣線圈(7)的正面之間的對(duì)銜鐵(6)朝第一位置方向持久加載的斷開(kāi)彈簧裝置，其中，所述斷開(kāi)彈簧裝置至少部分被收容在圓盤(pán)形銜鐵(6)上所形成的槽(12)內(nèi)，而圓盤(pán)形銜鐵(6)的尺寸與鐵磁軛架(9)的外形相應(yīng)。
文檔編號(hào)H01H3/28GK102714109SQ201080061824
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者C·路本 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)股份公司