[发明专利]带有飞轮驱动的电气接触器以及用于接通和/或断开电气接触器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种尤其用于应用在铁路中的电气接触器(Schaltschuetz)，其带有定子以及电枢，该电枢与接触区域相连接并且在接触器的接通过程和/或断开过程中可从第一位置运动到第二位置中，其中，接触区域在这些位置中的至少一个中与配对接触区域(Gegenkontaktbereich)相连接以闭合电路；以及一种用于接通和/或断开电气接触器的方法。

背景技术

尤其从铁路建造的领域已知在耐磨损强度方面对其结构提出最高要求的电气接触器。在其中使用的高功率接触器的接触区域尤其暴露于巨大的应力。在接触器的接触区域与配对接触区域接触时的接通阶段期间以及在接触区域与配对接触区域断开接触时的断开阶段中，由于较高的待接通的电流、尤其在两位的千安范围中的电流导致高负载。在此，在接触区域置于配对接触区域上之前(如在接通阶段中)以及也还在接触区域与配对接触区域隔开之后(如在断开阶段中)已导致在触点之间的电荷转移，这通过构造电弧表现。因此，在这些切换阶段中非常高的热负载作用到相应的接触区域上。接触区域越长地且越频繁地暴露在这样的强电弧中，甚至导致接触区域与相应的配对接触区域相焊接的风险越大。结果是接触器的失效。

在相对小的装置实施方案(其应以非常高的接通电流(例如＞20kA)来加载)中或者还在多极的装置设计中，到这些构件上的应力趋向于变得特别高。通过焊接由于以上述数量级的短路电流引起的在轨道技术中的失效导致运行故障和较高的后续成本。

在这些系统中此外由此来加强电弧形成，即在接触以及断开接触时由于在移动的接触区域与配对接触区域之间的回跳现象(Rueckprallerscheinung)导致在接触机构中的振动。在接通过程的接触阶段中，在接触区域初次撞击到配对接触区域上之后由于空间上固定的配对接触区域造成回跳脉冲。结果是接触区域与配对接触区域重新隔开，由此导致在接通过程中重新形成电弧(接通电弧)。直到通过定子所构建的磁场的力又使接触区域向配对接触区域运动时，该回跳运动停止。该动态的间距变化甚至可重复多次，这进一步提高了接触区域的破坏性的电弧负载。在断开接触阶段中、在断开过程期间，由于与电枢的运动方向相反地作用的力(如由驱动器的线圈剩余电流(Spulenreststrom)引起的剩余吸引力)也导致这样的回跳生成。通过由跳动(Prellung)总是又引起的间隔，在每个切换过程中导致在接触区域与配对接触区域之间的接触区中多次的、不一样长的电弧形成。

发明内容

本发明目的在于减小对接触器的接触区域的电弧负载及其效果(如电弧烧损和焊接风险)。

根据本发明，该目的由此来实现，即与电枢相连接有推进装置(Schubeinrichtung)，其可相对于电枢旋转，其中，推进装置在从接通和/或断开过程的第一位置运动到第二位置中时至少暂时支持地推动电枢。

因此显著优化了接触和断开接触过程。在接触时在接通过程期间该推动随最终接触力的尽可能迅速的建立导致流畅地无延迟地经过关键的接触阶段。通过借助于推进装置的推动，引起附加地将接触区域按压到配对接触区域处。因此显著减小接触区域的回跳倾向以及直至接触区域完全贴靠在配对接触区域处的时间。另一方面也在断开时支持电枢的运动，由此通过推进驱动将接触区域与配对接触区域拉开。在断开接触时在断开过程期间，该推动导致将高的动态的打开脉冲引入到还静止的、待打开的接触区域上，接着以尽可能打的打开速度打开。因此可能显著缩短关键的接触阶段以及断开接触阶段且因此还缩短电弧作用。因此显著延长了这样的接触器的使用寿命。但是，由于电弧影响和动态打开脉冲的缩短也可以以显著改进的可靠性来掌控较高的电流、尤其在短路时出现的超过20kA的电流。

另外，该推进装置具有该优点，即可将其连结到现有的接触器结构处，而不须进行接触器几何结构的复杂的结构改变。

在从属权利要求中要求保护且接下来来阐述有利的实施形式。

在一 有利的实施形式中，当推进装置在接通和/或断开过程的第一阶段中通过电枢来驱动而在接通和/或断开过程的第二阶段中在接触区域与配对接触区域之间接触和/或断开接触时支持电枢的运动时，是有利的。由此可能利用相同的能量源例如通过定子驱动该推进装置。通过在第一阶段中由电枢引入能量到推进装置中，此外对电枢的运动施加制动作用，这在接通过程、即接触区域与配对接触区域相接触中带来该优点，即减小接触区域的碰撞速度。结果是回跳倾向的进一步减小，由此减小磨损的风险。