[发明专利]线路保护开关

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

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。

下面描述能够彼此自由组合的有利发展和实施方式。

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。

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。

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。此外，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。

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。

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。

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。

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。

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。