УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
DEVICE FOR SWITCHING ELECTRIC CURRENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройству для переключения электрического тока.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Многие проблемы влияют на проектирование устройства для переключения электрического тока.
Цели проектирования включают, например, простоту сборки переключателя, возможность сборки различных типов переключателей, безопасность использования переключателя, быстрое соединение и отсоединение контактов и эффективное гашение горения дуги при разделении контактов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения является обеспечение улучшенного переключателя электрического тока. Задача достигается изобретением, которое определено в независимом пункте формулы изобретения. Некоторые варианты выполнения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
ЧЕРТЕЖИ
Далее изобретение будет описано более подробно посредством некоторых вариантов выполнения со ссылкой на сопровождающие чертежи.
Фиг. 1 показывает вариант выполнения модуля переключателя;
фиг. 2 показывает другой вид модуля переключателя;
фиг. 3 показывает вариант выполнения подвижного контакта;
фиг. 4 показывает вариант выполнения узла контакта;
фиг. 5 показывает другой вид узла контакта;
фиг. 6 показывает другой вид узла контакта;
фиг. 7 показывает другой вид узла контакта;
фиг. 8 показывает вариант выполнения узла гасящей пластины;
фиг. 9 показывает другой вид узла гасящей пластины;
фиг. 10 показывает другой вид узла гасящей пластины;
фиг. 11 показывает вариант выполнения корпуса модуля;
фиг. 12 показывает другой вид корпуса модуля;
фиг. 13 показывает другой вид корпуса модуля;
фиг. 14 показывает вариант выполнения конструкции узла неподвижного контакта;
фиг. 15 показывает вариант выполнения двух различных неподвижных контактов;
фиг. 16 показывает другой вид двух различных неподвижных контактов;
фиг. 17 показывает конструкцию индикатора модуля контакта; и
фиг. 18 показывает другой вид конструкции индикатора модуля контакта.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Электрические переключатели обычно содержат несколько модулей/полюсов переключателей, которые расположены вместе для построения многополюсных переключателей. Каждый модуль может содержать изоляционный корпус, который вмещает электрические компоненты модулей переключателя. Корпус каждого модуля может содержать первую половину корпуса и вторую половину корпуса, изготовленные, например, из пластика, с возможностью сборки вместе для образования модуля переключателя. Корпусные модули могут быть по существу прямоугольными
Фиг. 1 показывает один вариант выполнения модуля электрического переключателя, показывающий первый корпус 102, оборудованный компонентами модуля. Второй корпус модуля переключателя, собираемый с первым корпусом 102 для образования модуля и закрытия компонентов переключателя, не показан.
Фиг. 1 показывает два неподвижных контакта 110, 112 на противоположных концах модуля и подвижные контакты 130, которые подлежат перемещению между разомкнутым и замкнутым положениями переключателя. Для выполнения вращательного действия подвижных контактов 130 устройство содержит вращательный привод 120.
Переключатель также может содержать гасительную камеру, вмещающую одну или более гасящих пластин 140, используемых для гашения дуги, которая горит между контактами при отсоединении подвижного контакта от неподвижного контакта (неподвижных контактов).
Фиг. 2 показывает модуль переключателя на фиг. 1, однако в другом вращательном положении, чем на фиг. 1. На фиг. 1 переключатель находится в разомкнутом положении, в котором подвижные контакты 130 отделены от неподвижного контакта 112. На Фигуре 2 переключатель находится в замкнутом положении, где подвижный контакт 130 находится в контакте с неподвижным контактом 112.
Неподвижный контакт 110 содержит участок 110А соединения, соединяемый с внешним проводником. Участок 110А соединения предпочтительно размещен по существу перпендикулярно стенке корпуса 102. Неподвижный контакт дополнительно содержит контактный участок 110В, соединяемый с подвижным контактом. Видно, что участок 110А соединения и контактный участок 110В размещены под углом в отношении друг друга, то есть они не являются параллельными друг другу. Подобным образом в неподвижном контакте 112 участок соединения и контактный участок размещены под углом друг к другу, причем их наклон выполнен внутри корпуса.
В показанном варианте выполнения первый неподвижный контакт 110 шарнирно соединен с подвижным контактом. Неподвижный контакт остается неподвижным во время работы переключателя. Подвижный контакт поворачивается между двумя крайними положениями, показанными на фиг. 1 и 2. Шарнирное соединение между первым неподвижным контактом 110 и подвижным контактом 130 размещено внутри вращательного привода 120, то есть внутри периметра сечения привода. Предпочтительно поворотная ось шарнирного соединения совпадает с осью вращения вращательного привода 120.
В варианте выполнения участки соединения неподвижных контактов 110, 112 параллельны и выровнены друг с другом, то есть они находятся в одной и той же плоскости. Так как контактные участки неподвижных контактов направлены по существу к оси вращения вращательного привода, ось вращения привода 120 лежит ниже плоскости участков соединения неподвижных контактов 110, 112.
Как указывают жирные стрелки на фиг. 2, когда контакт замкнут, траектория тока образует по существу букву V в контактном участке первого неподвижного контакта и подвижного контакта. Предпочтительно форма V проходит до контактного участка второго неподвижного контакта 112 так, что подвижный контакт 130 и контактный участок второго неподвижного контакта 112 являются по существу параллельными друг другу.
В траектории тока угол ветвей V является наименьшим, когда подвижный контакт едва касается второго неподвижного контакта 112. В этой точке магнитные силы в ветвях V, то есть в первом неподвижном контакте 110 и в подвижном контакте 130, противодействуют друг другу и являются наибольшими, заставляя подвижный контакт отворачиваться от первого неподвижного контакта. Тем самым сила облегчает создание контакта подвижного контакта и второго неподвижного контакта. Эти явления в особенности предпочтительны при замыкании переключателя с большими токами короткого замыкания. Если предположим, что номинальный ток переключателя составляет 4 кА, ток короткого замыкания может составлять до 80 кА, например. При таких больших токах такая V-образная траектория тока значительно способствует замыканию переключателя.
Таким образом, в переключателе угол между подвижным контактом и первым неподвижным контактом больше, когда переключатель замкнут, чем угол между ними, когда переключатель разомкнут. Здесь угол между ними относится к меньшему углу, который составляет менее 180°, если предполагается, что контакты будут возникать из поворотной точки между ними. Предпочтительно угол между ними составляет менее 170°, когда переключатель замкнут, более предпочтительно 110-160°.
Фиг. 2 показывает также гнездо 114 в первом неподвижном контакте 110 и гнездо 116 во втором неподвижном контакте 112, которые используются с возможностью крепления неподвижных контактов к корпусу 102. Показанные гнезда 114, 116 подлежат установке к корпусному модулю, который закрывает корпусный модуль 102, показанный на фиг. 2. Подобные гнезда имеются в неподвижных контактах 110, 112 на противоположной стороне неподвижных контактов, устанавливаемых к модулю 102.
Фиг. 3 показывает разобранный вид варианта выполнения подвижного контакта 130. Части подвижного контакта представляют собой первый контактный нож 131, второй контактный нож 132, сборочный штырь 138, первую крышку 133, вторую крышку 134 и пружинный элемент 136.
Подвижный контакт 130 создает электрическое соединение с неподвижным контактом путем приема неподвижного контакта между первым и вторым контактными ножами 131, 132. Сторона 132С контактного ножа 132, которая принимает неподвижный контакт, может быть наклонена с возможностью содействия приему неподвижного контакта между ножами. Контактный нож также содержит сборочное отверстие 132А для приема сборочного штыря 138 при сборке подвижного контакта и поворотное отверстие 132B для приема поворотного штыря при размещении подвижного контакта вместе с неподвижным контактом.
Подвижный контакт может содержать первый и второй участки 133, 134 крышки, где первый участок 133 крышки расположен рядом с первым контактным ножом 131, а второй участок 134 крышки расположен рядом со вторым контактным ножом 132. Контактные ножи 133, 134 могут быть подобны друг другу, и при сборке подвижного контакта участки 133 и 134 крышки приходят во взаимно противоположное положение вращения друг к другу.
Участок 133 крышки содержит боковой участок 133С, закрывающий и защищающий контактный нож сбоку. Участок 133 крышки может быть симметричным так, что имеется подобный боковой участок на другой стороне участка крышки. На верхней стороне участок крышки может содержать сборочное отверстие 133А для приема сборочного штыря 138 и поворотное отверстие 133B для приема поворотного штыря.
Подвижный контакт также содержит пружинный элемент 136 на одной стороне подвижного контакта Альтернативно другой пружинный элемент также может быть обеспечен на другой стороне подвижного контакта. Пружинный элемент содержит сборочное отверстие 136А для приема сборочного штыря 138 и гнездо 136В для приема поворотного штыря. Как может быть видно, сборочное отверстие сходится к правой стороне, то есть отверстие является наибольшим слева на фиг. 3 и наименьшим справа Пружинный элемент дополнительно содержит верхний участок 136С и два наклонных участка 136D, 136Е, проходящих по направлению к первой крышке 133. На концах пружинного элемента обеспечены выступы 136F, 136G, которые наклонены так, что проходят в сторону от первой крышки 133.
Сборочный штырь 138 содержит разделительный участок 138А, который определяет расстояние между контактными ножами 131, 132. То есть диаметр разделительного участка 138А больше, чем диаметр сборочного отверстия 132А контактного ножа 132, в результате чего контактные ножи устанавливаются к концам разделительного участка 138А.
Сборочный штырь 138 дополнительно содержит первый участок 138В контактного ножа и второй участок 138С контактного ножа, которые подлежат расположению в сборочных отверстиях контактных ножей, то есть диаметр сборочного отверстия 132А больше, чем диаметр участка 138В контактного ножа, который, в свою очередь, больше, чем сборочное отверстие 133А крышки Таким образом, при сборке крышка останавливает участок 138В контактного ножа и устанавливает его к ее концу В варианте выполнения толщина контактного ножа 131 немного больше, чем длина участка 138В контактного ножа. Тем самым если контактный нож изнашивается и становится тоньше, имеется определенный зазор, и контактная пружина может по-прежнему прикладывать силу сжатия для прижатия контактного ножа к разделительному участку 138А штыря 138.
Как показывает фиг. 3, сборочное отверстие 133А имеет форму замочной скважины, имеющей первый конец, имеющий больший диаметр/прорезь, и второй конец с меньшим диаметром/прорезь. Сборочный штырь 138 имеет участок 138D крышки и концевой участок 138F, имеющий больший диаметр, чем участок 138D крышки. Видно, что участок 138D крышки на одном конце сборочного штыря длиннее, чем участок 138E крышки на другом конце штыря 138. Причина заключается в том, что участок 138D крышки является таким же длинным, как и сборочное отверстие 133А и сборочное отверстие 136А пружины 136 вместе. На другом конце штыря 138 достаточно, чтобы длина участка 138E крышки равнялась толщине участка 134 крышки.
При сборке подвижного контакта соединительный штырь проводится через сборочные отверстия в контактном ноже 131, участке 133 крышки и контактной пружине 136. Участок 138B крышки закрепляется с контактным штырем путем перемещения участка крышки вправо, в результате чего участок крышки вставляется в маленький конец сборочного отверстия 133B участка крышки. Пружинный элемент 136 закрепляется с контактным штырем путем перемещения контактного штыря влево, в результате чего участок крышки штыря входит в меньший конец сборочного отверстия 136А пружины.
Контактные ножи могут быть изготовлены из меди и могут быть покрыты, например, серебром. Участок крышки, пружинный элемент и сборочный штырь могут быть изготовлены из стали для получения большей контактной мощности за счет магнитных сил.
Показанная конструкция обеспечивает важное преимущество в том, что контактные ножи могут быть выполнены прямыми, и отсутствует необходимость обеспечения выступов на поверхностях контактных ножей для удержания их разделенными.
Фиг. 4 и 5 показывают вариант выполнения конструкции контакта с двух направлений наблюдения. Конструкция контакта содержит неподвижный контакт 110, подвижный контакт 130 и вращательный привод 120.
При сборке неподвижного контакта 110 и подвижного контакта 130 вместе подвижные контакты устанавливаются вблизи выступов 114A, 114B и 114C. Каждый из выступов обеспечен с возможностью монтирования одной из показанных трех конструкций контактного ножа к неподвижному контакту. Контактные ножи каждой конструкции контактного ножа устанавливаются на противоположных сторонах соответственного выступа так, что поворотные отверстия конструкций контактного ножа совпадают с поворотными отверстиями 116 в выступах 114A, 114B и 114C. При выравнивании отверстий друг с другом поворотный штырь 135 проталкивается через все отверстия, в результате чего конструкции контактного ножа шарнирно соединяются с неподвижным контактом 110.
Далее собранная конструкция неподвижного контакта и подвижного контакта собирается с вращательным приводом 120. Это выполняется проталкиванием собранной конструкции частично через привод. Привод 120 содержит две прорези, по одному на каждой стороне привода. Обеспечена первая прорезь 122 на одной стороне привода, показанная на фиг. 4, и обеспечена вторая прорезь 127, показанная на фиг. 5, на противоположной стороне привода. В варианте выполнения на фиг. 4 и 5 имеются практически три вторых прорези 127A-127C, соответствующих трем узлам контактного ножа. Однако варианты выполнения не ограничены точно тремя контактными ножами и прорезями, а количество контактных ножей и прорезей может изменяться от 1 до 5, например.
При сборке неподвижного контакта и подвижного контакта с вращательным приводом подвижные контакты проталкиваются в приводе из первой прорези 122 так, что каждый из узлов контактного ножа устанавливается в их соответственных пространствах, разделенных стенками 124. Контактные ножи проталкиваются дальше так, что их концы выходят из привода из прорезей 127A-127C. На этом этапе выступы неподвижного контакта вошли во внутреннюю область привода. Когда узел готов, поворотный штырь 135 устанавливается внутри привода, предпочтительно на оси вращения привода 120.
При использовании неподвижный контакт размещен неподвижно на корпусе, но вращательный привод может вращаться внутри корпуса. Вращение вращательного привода в отношении неподвижного контакта определяется верхней стенкой 126 и нижней стенкой 128. В одном крайнем вращательном положении привода 120, то есть в разомкнутом положении, верхняя стенка 126 привода 120 устанавливается к верхней поверхности контактного участка 110В неподвижного контакта 110. В другом крайнем вращательном положении привода, то есть замкнутом положении переключателя, нижняя стенка 128 прорези устанавливается к нижней поверхности 110С неподвижного контакта 110. Таким образом, края прорези 122 определяют угол вращения вращательного привода 120. На другой стороне вращательного привода вторым прорезям 127A-127C придан такой размер, что подвижные контакты или узлы контактного ножа являются по существу закрепленными/неподвижными в отношении вращательного привода 120, то есть между ними существует плотная установка. Таким образом, перемещение подвижного контакта (подвижных контактов) следует за вращением вращательного привода.
Фиг. 6 и 7 дополнительно иллюстрируют конструкцию контакта. На фиг. 6 подвижные контакты 130 собраны с неподвижным контактом 110. Подвижный контакт на фиг. 6 содержит три конструкции контактного ножа. Каждая конструкция контактного ножа содержит два контактных ножа, отделенных друг от друга с возможностью приема неподвижного контакта между ножами.
Сборка завершается проталкиванием соединительного штыря 135 через отверстия, обеспеченные в выступах неподвижного контакта и подвижных контактов. Когда подвижные контакты смонтированы к неподвижному контакту с помощью штыря, подвижные контакты являются свободно поворачиваемыми вокруг неподвижного контакта. Величина взаимного поворачивания подвижного контакта и неподвижного контакта, однако, ограничена вращательным приводом, показанным на фиг. 7.
Фиг. 6 также показывает монтажные углубления 117 и 118 в неподвижном контакте. Цель монтажных углублений заключается в монтировании неподвижного контакта к корпусу модуля переключателя. Подобные углубления могут быть обеспечены на обеих сторонах неподвижного контакта. Первое монтажное углубление 117 обеспечено для удержания неподвижного контакта в рабочем положении в горизонтальном направлении. Второе монтажное углубление обеспечено для установки толстого неподвижного контакта на корпусном модуле, который может принимать также более тонкие неподвижные контакты. Второе монтажное углубление 118 может проходить на всю ширину с одной стороны до другой стороны неподвижного контакта.
Фиг. 7 показывает два указателя 123, 125, указывающих на вращательное положение переключателя. Первый указатель 123 может указывать на то, что переключатель находится в разомкнутом положении, а второй указатель 125 может указывать на то, что переключатель находится в замкнутом положении. Указатели могут содержать написанные слова, такие как “РАЗОМКНУТ” и “ЗАМКНУТ”, или могут включать цветовые указатели, использующие зеленый и красный, например.
Указатели могут быть обеспечены на секции стенки привода, причем эта секция стенки находится между первой и второй прорезями привода. Указатели могут быть обеспечены на стенке любыми известными средствами, например путем написания, гравировки или путем прикрепления наклейки, например. Указатели, такие как текстовые, символьные или цветовые указатели предпочтительно обеспечены на приводе перпендикулярно направлению вращения привода.
Фиг. 8 показывает вариант выполнения корпуса 102 модуля переключателя, оборудованного компонентами переключателя. Переключатель показан в замкнутом положении, где подвижный контакт находится в контакте со вторым неподвижным контактом 112. Корпус содержит второе окно 106, которое в этом случае показывает текст ЗАМКНУТ. Корпус также показывает опорную конструкцию 108 для обеспечения механической прочности модуля при монтировании половин корпуса вместе. В варианте выполнения опорная конструкция 108 содержит гнездо для приема штыря половины корпуса, который подлежит монтированию к показанной половине 102 корпуса.
Опорная конструкция расположена внутри корпуса рядом со стенкой корпуса и может быть по существу выровнена с центром привода в продольном направлении модуля. Опорная конструкция может быть расположена между окнами 104, 106 так, что основание опорной конструкции образует по меньшей мере часть стенки корпуса, находящейся между окнами. Окна могут быть осуществлены в виде прорезей в корпусе, в котором могут быть размещены прозрачный пластик или стеклянное окно.
Во время использования опорная конструкция 108 скрывает текст РАЗОМКНУТ позади себя так, что он является по существу невидимым из первого окна, когда переключатель находится в замкнутом положении. При вращении переключателя в разомкнутое положение текст РАЗОМКНУТ появляется сзади опорной конструкции 108 и показывается в первом окне 104, которое ближе к первому неподвижному контакту 110, чем второе окно 106. Когда переключатель находится в РАЗОМКНУТОМ положении, текст ЗАМКНУТ расположен позади опорной конструкции 108 и является по существу невидимым из второго окна 106.
Таким образом безопасность устройства может быть значительно улучшена и объединена с обеспечением достаточной механической прочности модуля. Опорная секция закрывает указатель, который не актуален в данный момент, а вращение вращательного привода используется при обеспечении указателя.
Фиг. 8 также показывает гасительную камеру 140 корпуса, которая вмещает одну или более гасящих пластин для гашения дуги, которая горит при отделении подвижного контакта от неподвижного контакта 112. В гасительной камере гасящая пластина 142, которая лежит наиболее близко к неподвижному контакту 112, касается неподвижного контакта. Это имеет важное преимущество в том, что при разделении контактов ток перемещается с контактной поверхности неподвижного контакта в точку, где гасящая пластина касается неподвижного контакта. Это предохраняет контактную поверхность неподвижного контакта 112 от дуги, сжигающей контакт.
В варианте выполнения гасящая пластина 142 и другие гасящие пластины являются прямыми так, что их обе поверхности представляют собой прямые плоские поверхности. В другом варианте выполнения гасящая пластина (гасящие пластины), в особенности первая гасящая пластина 142, имеет наклонный участок 142А в задней части пластины. Таким образом наклонный задний участок 142А является отклоняющимся от уровня общей плоскости пластины. Первая гасящая пластина 142 смонтирована к корпусу 102 таким образом, что ее выступ 142А, направленный к неподвижному контакту 112, находится в контакте с неподвижным контактом.
Гасящая пластина 142 содержит передний участок, расположенный близко к площади контакта подвижного контакта 130 и неподвижного контакта 112, и задний участок, который находится на расстоянии от площади контакта, а контакт между гасящей пластиной 142 и неподвижным контактом размещен в заднем участке гасящей пластины 142. Площадь контакта между ними может быть как можно меньшей для обеспечения улавливания дуги на заднем участке пластины. Основная плоскость гасящей пластины и неподвижного контакта может быть взаимно немного отклоняющейся так, чтобы обеспечивать, что площадь контакта является маленькой. Таким образом, горящая дуга быстро перемещается из площади контакта. Как показывает фиг. 8, эта площадь, где задний участок 142А, представляет собой крайнюю точку гасящей пластины 142, если смотреть от площади контакта.
Видно, что неподвижный контакт 112 содержит контактный участок, приводимый в контакт с подвижным контактом 130, и участок соединения, приводимый в контакт с проводником, причем контактный участок является отклоняющимся от участка соединения. Контакт между гасящей пластиной 142 и неподвижным контактом 112 размещен в контактном участке близко к области, где контактный участок поворачивается к участку соединения. Таким образом гасящие пластины могут удерживать их положение так, что их плоские поверхности направлены по существу к оси вращения вращательного привода, в результате чего гасящие пластины всегда являются перпендикулярными подвижному контакту 130, когда он перемещается от неподвижного контакта 112. Фиг. 9 показывает наклон гасящей пластины 142А с другого угла наблюдения. Наклон может проходить по существу на всю ширину неподвижного контакта и гасящей пластины.
Фиг. 9 иллюстрирует также монтирование неподвижного контакта к корпусу модуля. Показанный вариант выполнения является в особенности предпочтительным, так как корпус способен принимать неподвижные контакты различных толщин. Изготовление литьевой формы для корпуса модуля является очень дорогостоящим, и в связи с этим предпочтительно, чтобы один и тот же корпусный модуль мог использоваться для переключателей, имеющих различные номинальные токи.
Вариант выполнения достигает этого с помощью наличия выступа 109 в прорези корпуса, где подлежит монтированию неподвижный контакт 112. Фиг. 9 показывает толстый неподвижный контакт, где неподвижный контакт содержит углубление 118 для приема выступа 109. При монтировании неподвижного контакта к корпусу выступ 109 в корпусе заполняет углубление 118 в неподвижном контакте.
Если предположить, что оборудуемый переключатель будет иметь меньший номинальный ток, неподвижный контакт может быть выполнен более тонким. В таком случае неподвижный контакт не имеет такого углубления 118, как показанный неподвижный контакт. Неподвижный контакт будет в этом случае лежать на выступе 109.
Корпус может содержать другой выступ, который заполняет углубление 117 в неподвижном контакте. Это соединение предотвращает перемещение неподвижного контакта в продольном направлении неподвижного контакта, то есть влево и вправо в показанном варианте выполнения. Такое углубление 117 может быть обеспечено и в толстых, и в тонких неподвижных контактах.
Фиг. 10 дополнительно иллюстрирует конструкцию гасящих пластин и взаимодействие между гасящими пластинами и подвижными контактами. На фиг. 10 показанная гасящая пластина представляет собой самую отдаленную от неподвижного контакта гасящую пластину, но может предполагаться, что гасящая пластина, ближайшая к неподвижному контакту, является подобной пластиной. В иных обстоятельствах пластина может быть плоской, но она содержит наклонный участок 142А, который направлен к неподвижному контакту так, что гасящая пластина, ближайшая к неподвижному контакту, касается неподвижного контакта при монтировании к переключателю. Гасящая пластина 142 может дополнительно содержать один или более выступов 142В, 142C, которые выступают по направлению к подвижным контактам. Они могут быть выполнены так, что каждый узел контактного ножа устанавливается между парой выступов, в результате чего выступы находятся между узлами контактного ножа при перемещении подвижного контакта. Выступы и основание между ними образуют по существу форму буквы U. Выступы обеспечивают важное преимущество в том, что дуга немедленно выводится из горения с подвижным контактом. Таким образом, гасящая пластина, показанная на фиг. 10, имеет преимущество, которое эффективно защищает неподвижный контакт путем улавливания дуги на выступе 142А, и оно защищает подвижный контакт путем улавливания других концов дуги на выступах 142B или 142C.
Фиг. 11 показывает вариант выполнения половины 102 корпуса модуля. Корпус содержит различные выступы и углубления для соединения с соответствующими элементами в другой половине корпуса, тем самым обеспечивая механическую прочность модуля при монтировании половин корпуса вместе. В случае переменного тока, где ток часто меняет его направление, в особенности при высоких токах короткого замыкания, силы, которые раскачивают и пытаются разделить модули/полюса, являются очень сильными. Таким образом, важно иметь элементы, которые обеспечивают механическую прочность, равномерно распределенные по площади корпуса.
В ситуации на фиг. 11 это достигнуто с помощью обеспечения опорного элемента, такого как гнездо 108, в верхней части корпуса выше углубления для привода. В показанном варианте выполнения этот опорный элемент предпочтительно используется путем обеспечения двух окон 104, 106 на обеих сторонах опорного элемента 108. Эти окна совместно связаны с функционированием вращательного привода. Вращательный привод напечатал, выгравировал или иным образом указал на его поверхности разомкнутое и замкнутое положения переключателя. Указатели видны из одного из двух окон 104, 106 пользователю устройства. Это обеспечивает большое преимущество безопасности, так как пользователь может немедленно убеждаться, находится ли переключатель в подключенном состоянии или нет. Прямой указатель положения вращения ролика является предпочтительным по сравнению с указателем положения вращения механизма вращения, так как механизм может выдавать неверный указатель, если определенный внутренний элемент механизма переключателя сломан. В качестве примера, если вращательный механизм переключателя ломается, вращательный привод может не вращаться, даже если вращается механизм вращения. В этом случае может случаться, что переключатель будет замкнут, даже если механизм вращения указывает на то, что переключатель разомкнут. Показанное решение исключает этот недостаток, так как фактическое положение вращения вращательного привода всегда может быть проверено.
Фиг. 11 также иллюстрирует вариант выполнения прорезей в корпусе, которые принимают неподвижные контакты. Имеются первая прорезь 103 на одном конце модуля и вторая прорезь 105 на противоположном конце по существу прямоугольного корпуса. Прорези предпочтительно находятся на одинаковой высоте в модуле. Размеры прорезей, однако, могут немного отличаться друг от друга. Отверстие для размещения привода может быть расположено по существу в средней части модуля в левом/правом направлении на фиг. 11. Так как подвижный контакт и гасительная камера требуют определенного пространства, справа для неподвижного контакта имеется меньше пространства. Второй неподвижный контакт может быть короче, чем первый неподвижный контакт, и определенное пространство также может быть сохранено при том, что прорезь 105, принимающая второй неподвижный контакт, короче, чем прорезь 103, принимающая первый неподвижный контакт.
Прорезь содержит первый выступ 109, который обеспечивает монтирование неподвижных контактов двух различных толщин к прорези. Несмотря на различные толщины, неподвижные контакты имеют одинаковую ширину. Ширина неподвижных контактов по существу вдвое больше ширины прорези 103, показанного в виде половины неподвижного контакта, вставляемого в прорезь 103, и другой половины к другому корпусу модуля, собираемому с показанным корпусом.
Видно, что выступ расположен в варианте выполнения на фиг. 11 параллельно продольному направлению неподвижного контакта. Выступ размещен так, что он проходит от нижней стенки прорези. Предпочтительно выступ, находящийся на краю прорези, заполняет только маленькую часть ширины нижней стенки. Высота выступа соответствует разнице толщины двух неподвижных контактов.
В более толстом неподвижном контакте имеется углубление, соответствующее и принимающее выступ 109, в результате чего остальная часть неподвижного контакта устанавливается к нижней поверхности углубления 103. Более тонкий неподвижный контакт не имеет такого углубления, в результате чего нижняя часть более тонкого неподвижного контакта устанавливается к верхней поверхности выступа 109.
И тонкий, и толстый неподвижные контакты могут содержать вертикальное углубление для приема выступа 107. Вертикальные и горизонтальные выступы 107, 109 образуют по существу букву T. Они могут проходить на одинаковую длину от боковой поверхности стенки прорези.
Фиг. 12 показывает другой вид уже обсужденных признаков. Видно, что средняя часть прорези, принимающего привод, лежит ниже, чем прорези 103, 105 корпуса, принимающие неподвижные контакты. Это обеспечивает важное преимущество в том, что траектория тока принимает форму буквы V в положении, где подвижный контакт должен приходить в контакт с неподвижным контактом, тем самым облегчая создание соединение.
Существует также другое важное получаемое преимущество. В переключателе, имеющем высокий номинальный ток, может существовать необходимость соединения неподвижного контакта снаружи модуля переключателя с одним или более дополнительными токопроводящими рельсами, которые могут иметь толщины, равные толщине неподвижного контакта. Для этой цели могут быть использованы отверстия, обеспеченные в неподвижном контакте, показанном на фиг. 6 и 7. Даже в такой ситуации следует обеспечивать, чтобы проводники тока лежали на заданном расстоянии от нижней части корпуса под углом наблюдения на фиг. 12. За счет этого расположение прорезей выше средней линии корпусного модуля обеспечивает дополнительное преимущество в том, что имеется достаточно пространства, доступного ниже неподвижных контактов. Это может быть видно на фиг. 13, где неподвижные контакты 110, 112 выходят из корпуса так, что верхний уровень неподвижного контакта находится по существу на том же уровне, что и верхний край вращательного привода 120.
Фиг. 12 показывает, как первый выступ 109 проходит от нижней поверхности 103А и боковой поверхности прорези. Выражение "нижняя часть" относится к поверхности прорези, которая является низшей в положении использования переключателя, который показан на фиг. 12. Альтернативно выступ может проходить от верхней поверхности прорези вниз.
Фиг. 12 также показывает верхнюю поверхность 109А первого выступа. Нижняя поверхность более тонкого неподвижного контакта устанавливается к верхней поверхности выступа. Также нижняя сторона углубления более толстого неподвижного контакта устанавливается к верхней стороне выступа 109А.
Фиг. 13 показывает ситуацию, где более тонкий неподвижный контакт для меньшего номинального тока, такого как 3150 А, вводится в модуль переключателя, имеющий основной номинальный ток 4000 А. Видно, что нижняя поверхность 110С неподвижного контакта 110 лежит на горизонтальном выступе 109 в прорези 103.
В особенности предпочтительно размещать горизонтальные выступы 109 так, чтобы они находились на стороне прорези 103, которая ближе к средней линии корпуса переключателя. На фиг. 13 эта сторона представляет собой нижнюю сторону прорези. Таким образом, неподвижный контакт может быть размещен как можно выше в ситуации на фиг. 13.
На фиг. 13 выступ находится только на краях прорези, в результате чего существует открытое пространство ниже более тонкого неподвижного контакта 110, 112 между показанным выступом 109 и соответствующей прорезью в корпусном модуле, который подлежит монтированию к показанному модулю. Эта прорезь имеет преимущество в том, что оно обеспечивает дополнительное охлаждение более тонкого неподвижного контакта.
Фиг. 13 показывает, что имеются углубления в обоих окнах 104, 106 для приема прозрачного оконного элемента в них. Оконный элемент может представлять собой пластиковый или стеклянный оконный элемент. Предпочтительно монтирование оконного элемента выполняется так, что один оконный элемент может закрывать оба окна. Корпус может содержать канавку, которая вмещает оконный элемент между окнами 104, 106 так, что оконный элемент является не видимым снаружи, как показано на фиг. 17 и 18. Это решение обеспечивает преимущество в том, что монтирование оконного элемента является простым, так как существует необходимость только одного оконного элемента. Более того, монтаж оконного элемента является механически очень прочным, так как оконный элемент механически поддерживается в средней части окна.
Фиг. 14 и 15 иллюстрируют другой вариант выполнения для монтирования неподвижных контактов к корпусу. Фиг. 14 показывает корпус 202, который содержит прорезь 203 для приема неподвижного контакта. В прорези образован первый выступ 209, который выступает из нижней части прорези. Подобно тому, как в ранее показанных вариантах выполнения, таких как фиг. 13, выступ образован за одно целое и без возможности отсоединения от корпуса. Предпочтительно выступ образован в корпусе путем литьевого формования, как в варианте выполнения на фиг. 12. Вместо одного выступа 209, который показан на фиг. 14, корпус также может содержать два или более выступов, таких как штифты, имеющие пространства между выступами.
Выступ 209 образован в пределах внутренней области прорези. Внутренняя область прорези относится здесь к пространству в прорези, которое находится между внутренними и внешними стенками корпуса. Подобным образом углубление неподвижного контакта, которое принимает выступ, обеспечено так, что углубление находится в пределах внутренней области прорези при монтировании неподвижного контакта к корпусу.
Вариант выполнения на фиг. 14 отличается от варианта выполнения на фиг. 13 тем, что выступ проходит поперечно продольному направлению неподвижного контакта при монтировании к прорези. Таким образом, выступ проходит вдоль ширины неподвижного контакта. Это приводит к тому, что даже в случае более тонкого неподвижного контакта корпус остается закрытым, и не остается пустого пространства ниже более тонкого неподвижного контакта при монтировании к прорези.
Фиг. 14 показывает также второй выступ 207, который может быть обеспечен для закрепления неподвижного контакта в продольном направлении с корпусом. Стопорный элемент 207 размещен поперечно/перпендикулярно первому выступу 209.
Фиг. 15 иллюстрирует два различных неподвижных контакта 210, 310. Более тонкий неподвижный контакт имеет толщину 15 мм, а более толстый неподвижный контакт 310 имеет толщину 20 мм. В показанном варианте выполнения оба неподвижных контакта имеют второе углубление 217, 317 для приема стопорного элемента 207 корпуса.
Более толстый неподвижный контакт 310 имеет дополнительное первое углубление 318 для приема первого выступа 209 корпуса.
Таким образом, оба неподвижных контакта на фиг.15 могут быть смонтированы к корпусу 202 на фиг. 14. Более тонкий неподвижный контакт 210 устанавливается к и выше первого выступа 209, тогда как первое углубление 318 более толстого неподвижного контакта 310 устанавливается к выступу 209. Таким образом, остальная часть более толстого неподвижного контакта 310 устанавливается к нижней поверхности 203А углубления 203.
Фиг. 16 показывает два различных неподвижных контакта с другого угла наблюдения. Видно, что неподвижный контакт 210 для меньшего номинального тока имеет углубление 217 только для стопорного элемента корпуса. Неподвижный контакт 310 для более высокого номинального тока имеет углубление 317 для стопорного элемента и углубление 318 для средства компенсации, то есть для первого выступа 209. Два углубления в неподвижном контакте 310 находятся на различных сторонах контакта.
Отметим, что оба неподвижных контакта имеют одинаковую ширину, которая на фиг. 16 представляет собой направление углубления 318.
В дополнительном варианте выполнения неподвижные контакты могут быть смонтированы к корпусу переключателя путем обеспечения средств компенсации на неподвижном контакте вместо корпуса. В этом варианте выполнения корпус содержит прорезь, которая расположена с возможностью приема, путем по существу плотной установки, более толстого неподвижного контакта из двух неподвижных контактов. Более тонкий неподвижный контакт может содержать один или более выступов, чья длина соответствует разнице толщины двух неподвижных контактов, то есть может составлять, например, 5 мм.
В дополнительном варианте выполнения прорезь содержит углубления, а оба неподвижных контакта содержат выступы. Разница между длиной выступов соответствует разнице толщины неподвижных контактов.
Фиг. 17 и 18 иллюстрируют вариант выполнения указателя статуса переключателя. Обеспечены два окна 104, 106 на внешней поверхности корпуса. Привод 120 выступает из корпуса на правой стороне. Когда вращательный привод 120 поворачивается по часовой стрелке, подвижный контакт вращается по направлению к замкнутому положению, а поворачивание привода переключает переключатель в разомкнутое положение. Разомкнутое положение показано на фиг. 17, а замкнутое положение показано на фиг. 18.
Указатели ЗАМКНУТ/РАЗОМКНУТ обеспечены на приводе. Указатель "разомкнут" находится в приводе ближе к первому неподвижному контакту 110, в результате чего этот указатель показывается в первом окне 104. Указатель "замкнут" находится ближе ко второму неподвижному контакту 112, в результате чего этот указатель показывается во втором окне 106.
Специалисту в области техники будет очевидно, что по мере продвижения технологии изобретательская идея может осуществляться различным образом. Изобретение и его варианты выполнения не ограничены примерами, описанными выше, но могут изменяться в пределах объема охраны формулы изобретения.