[发明专利]旋转式电气开关

说明书

本申请是名称为“旋转式电气开关”、国际申请日为2009年3月23日、国际申请号为PCT/EP2009/053366、国家申请号为200980118022.5的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及旋转式电气开关领域，特别是涉及用于切换高功率的旋转式开关。

背景技术

一般而言，包括一旋转触点和多个静触点的旋转式电气开关是已知的。这种开关可包括多个层，每个层包括一旋转触点和多个静触点，以用于同时切换多个电流。

旋转式电气开关主要用于切换直流电。直流电的已知问题是：当通过分离开关触点来断开开关时，在触点之间产生火花。在电流非零时切断交流电时也会产生火花。火花产生了通常为腐蚀性和导电的爆炸状热等离子云。等离子云或者火花羽流从而会损害附近物件和/或产生或者引起短路。火花及其影响随切换功率的增大而增加。

用于切换较大功率的传统解决方案是增大开关的尺寸。这增大了触点的距离，并且从而降低了由于打火花或者在表面上电压爬电而导致短路的几率。

此外，旋转式开关一般包括旋转控制机构，所述旋转控制机构包括锁紧弹簧，以用于可操作地在闭合开关的第一位置和断开开关的第二位置之间快速地转动旋转触点。作用在旋转控制机构上和作用在容纳锁紧弹簧的一个或多个部分上的作用力相当大。当增大开关的尺寸时，这些作用力增大，故需要更坚固的结构和/或更多的材料。这不利地影响开关的操作方便性。

对增大的可切换功率和更小的开关一直有需求。此外，安全要求随时间而变得更严格了。

因此，希望一种改进的旋转式电气开关。

发明内容

本发明的一方面是用于旋转式电气开关的外壳，所述旋转式电气开关包括至少一个旋转触点和至少一个静触点，静触点包括设置成被旋转触点接触的接触部分和用于连接到导线上的连接部分。所述外壳包括用于容纳旋转触点的第一空间、用于容纳静触点的第二空间和用于容纳静触点的第三空间。当静触点被分别设置在第三空间或第二空间中时，第二空间和第三空间中的至少一个被基本上关闭或者能被关闭。

这种外壳允许将静触点定位在所述两个空间中的一个中，而另一个空间是基本上关闭或者可关闭的。这避免了火花羽流渗入到空着的空间中。因为静触点通常将开关外部的导线与开关内部的旋转触点连接在一起，所以容纳静触点的空间通常在开关的外部和内部之间形成通道。关闭所述通道防止了火花羽流从空着的空间中跑出开关。这增加了开关的安全性，并且允许保持离开关比较小的距离，以定位其他元件，特别是另一个导线，更特别是另一个静触点。

所述外壳还可包括电极。电极不必是触点，并且出于安全考虑优选不是触点。电极可以是一块金属。电极的固有电容(即使浮式)吸引了至少一部分放电等离子体，并且电极的热容至少部分地冷却等离子体。电极材料也可比其他外壳材料相对更耐等离子体腐蚀。因此，火花放电的不利后果减轻了。浮式电极的电容可以很低，以便能在切换动作之间比较短的时间内通过泄漏而排放到环境中。

有效地，第二和/或第三空间可以基本上被电极封闭或者可由电极封闭。

所述外壳还可包括经由第一开口与第一空间连通的第四空间，以用作火花产物的缓冲空间或者排出空间。该排出空间可设有在外壳外表面上的第二开口，从而形成通向开关外部的专用排出通道。该通道的第二开口优选地远离静触点的外部部分。

在具有电极的开关中，电极的至少一部分优选设置或可设置在第四空间中，可能在其第一开口处或附近，用于至少部分地消电离并冷却排气中的火花云，从而进一步减小火花在开关上并且可能在开关外部的影响。

第二和/或第三空间可设置成使得装配在该空间中的静触点基本上阻断第一和第四空间之间的连通，例如，通过关闭第四空间的第一开口。

因此，基本上防止了火花等离子云在静触点附近排出开关外壳，并且防止了随之可能引起的开关外部的短路。

所述外壳可以是用于旋转式电气开关的模块化外壳的第一外壳模块，其中，该第一外壳模块可堆叠到第二外壳模块上，例如，可借助于卡扣装置和/或热焊接来固定。第二外壳模块可以是一基本上相同的模块、一镜面对称的模块或者一具有不同功能的模块，例如，一旋转控制模块。这允许将一个或多个模块外壳组装成所需的外壳。

本发明的一方面是一种改进的旋转式电气开关，包括如上所述的外壳。所述开关允许不同的触点布置并且可以被构造得比较紧凑和/或比较靠近其他设备，但减小了由于断开火花导致的短路、破坏或者其他不利后果的风险。因此，所述开关能够切换比较高的功率。所述开关可以适当地为模块化的。