專利名稱：：禁用電開關(guān)單元的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于諸如接觸器、啟動器或接觸器斷路器之類的電開關(guān)單元的禁用(neutralization)裝置，所述電開關(guān)單元裝配有一個或多個電力極(powerpole)。當電力極觸頭的腐蝕程度超過預(yù)定閾值時啟動所述禁用裝置。本發(fā)明還涉及一種包括這種禁用裝置的電開關(guān)單元。
背景技術(shù)：
：諸如接觸器之類的電開關(guān)單元在每個電力極上具有可從固定觸頭分離的活動觸頭，該活動觸頭利用螺線管被移動，以切換所要控制的電負載。設(shè)置在觸頭上的墊根據(jù)電流或電壓負載隨著每次切換而或多或少地腐蝕。在很多次操作后，這種腐蝕可導(dǎo)致電開關(guān)單元的失效，其后果可能是嚴重的，尤其是在安全方面。為防止這種后果，一個解決方案是在一定量的操作后系統(tǒng)地更換接觸墊或電開關(guān)單元。為了避免過早或過遲更換，電開關(guān)單元裝配有對用戶指示接觸墊腐蝕真實程度的系統(tǒng)。用這種方法，在電元件壽命到頭的必要時刻，用戶收到警告，使得電元件失效和這種失效可能導(dǎo)致的損失得以避免。在專利申請WO2004/057633、WO2004/057635或US6225807中，電開關(guān)單元裝配有向用戶指示所述單元的接觸墊的腐蝕程度的裝置。例如，在專利申請WO2004/057635中，接觸器的剩余壽命由觸頭閉合時，活動觸頭與靜止觸頭接觸期間彈簧所施加的接觸力的變化而確定。在US6225807中，接觸墊的剩余壽命由計算打開觸頭操作期間接觸壓力的改變而確定。在這些文件中所描述的系統(tǒng)只是能夠?qū)τ脩艚o出指示，而在接觸墊已達到高度腐蝕時如果繼續(xù)使用該單元則不能防止可能的危險。
發(fā)明內(nèi)容因而本發(fā)明的目的是提供一種能確定避免當其接觸墊已達到過高程度的腐蝕時由電開關(guān)單元導(dǎo)致的所有風險或損害的裝置。該目的通過提供一種禁用電開關(guān)單元的裝置而實現(xiàn)，所述電開關(guān)單元包括一個或多個電力極，每個電力極裝配有可從靜止觸頭分離并通過電控致動器在打開位置與閉合位置之間移動的活動觸頭，以切換電負載，所述裝置其特征在于包括與活動觸頭相互作用，并能夠移動禁用電開關(guān)單元的裝置的移動機械裝置，當接觸墊的腐蝕程度超過預(yù)定閾值時，所述禁用裝置切斷控制所述致動器的電路。根據(jù)第一實施例，切斷控制所述致動器的電路是通過割斷控制電路線而實現(xiàn)的。因此，割斷該電路線導(dǎo)致切斷通至致動器的電源，從而使得電開關(guān)單元不能運轉(zhuǎn)。根據(jù)該第一實施例的第一結(jié)構(gòu)，所述禁用裝置包括突變雙穩(wěn)態(tài)彈性膜(abruptlytransformingbistableelasticmembrane)。"i殳置i亥彈'l"生月莫4吏4尋在觸頭的腐蝕變得過高時在移動裝置的作用下突然回縮。優(yōu)選地，所述禁用裝置包括附接到所述彈性膜的至少一個切割刀片。當彈性膜突然回縮時，該切割刀片受到足夠推動以割斷控制電路線。為提高該裝置的效率，可使控制電路線對著靜止的第二切割刀片。根據(jù)該第一實施例的第二結(jié)構(gòu)，所述禁用裝置包括接收所述控制電路線的機構(gòu)，該機構(gòu)根據(jù)接觸墊的腐蝕將其拉伸，直到接觸墊的腐蝕程度超過預(yù)定閾值時被割斷。根據(jù)第二實施例，切斷所述控制電路是通過打開所述控制線路而實現(xiàn)的。根據(jù)該第二實施例的顯著特征，所述禁用裝置包括突變雙穩(wěn)態(tài)彈性膜。該彈性膜帶有例如能打開所述控制電路的機構(gòu)。所述彈性膜與在第一實施例的第一結(jié)構(gòu)中起到相同的作用，但不再帶有切割刀片，而是一種能夠使例如彈性閘刀被推動而打開致動器控制電路的機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，上述移動機械裝置包括例如活動活塞，當觸頭在閉合位置時根據(jù)所述接觸墊的腐蝕而在活動觸頭的作用下平移。優(yōu)選地，所述活塞配合在引導(dǎo)裝置上。所述引導(dǎo)裝置包括例如按壓所述活塞并能將活塞保持在其位置上的柔性帶。因而所述柔性帶形成槽口，所述槽口根據(jù)所述接觸墊的腐蝕而標記活塞的相繼的位置。根據(jù)本發(fā)明，用在所述電單元中的所述致動器是例如包括控制線圈的螺線管。在這種情況下，被割斷的線可例如是控制線圈的線或該線圈的供電電路的線。本發(fā)明的目標還可通過提供一種電開關(guān)單元來實現(xiàn)，所述電開關(guān)單元包括一個或多個電力極，每個電力極裝配有可從靜止觸頭分離并用電控致動器在打開位置與閉合位置之間移動的活動觸頭，以切換電負載，所述裝置其特征在于所述電開關(guān)單元包括如前所述的禁用裝置。根據(jù)該電開關(guān)單元的一個特征，所述活動觸頭安裝在可平移的橋上，并能在觸頭處于閉合位置時根據(jù)接觸墊的腐蝕而平移活塞。述實施例通過示例給出，并由附圖示出，其中圖1A和IB以簡化方式示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的裝置，分別示出了所述接觸墊是新的時以及接觸墊達到高度腐蝕時；圖2A和2B示出用在根據(jù)第一實施例的裝置中的活塞的兩種可能結(jié)構(gòu)；圖3A和3B分別示出接觸墊是新的時以及接觸墊達到高度腐蝕時，才艮據(jù)本發(fā)明第二實施例的禁用裝置的第一結(jié)構(gòu)；圖4A和4B分別示出接觸墊是新的時以及接觸墊達到高度腐蝕時，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的禁用裝置的另一結(jié)構(gòu)；以及圖5A和5B示出能用在根據(jù)本發(fā)明的裝置中的活塞的兩種引導(dǎo)裝置。具體實施例方式例如電磁^接觸器、接觸器斷路器或啟動器這樣的電開關(guān)單元以已知的方式包括一個或更多電力極，例如三個電力極。電開關(guān)單元包括在供電網(wǎng)絡(luò)和電力極之間建立電連接的上游電流線(電源線)，以及在電開關(guān)單元的電力極與電負載之間建立電連接的下游電流線(負載線)，所述負載通常是需要通過電開關(guān)單元控制和/或保護的電機。上游電流線通過電力*1觸頭連接到下游電流線或從其斷開。所述電力極可為單斷(singlebreak)或雙斷(doublebreak)。在附圖中所述電力極是雙斷，并包括布置在活動橋2上的活動觸頭和靜止觸頭3。電控致動器沿主軸(A)移動活動橋2。電控致動器例如可以是-電磁型，例如控制螺線管。控制螺線管通常包括靜止軛鐵、可移動銜鐵、返回彈簧以及控制線圈。關(guān)閉可移動銜鐵的移動通常由激勵電流通過控制線圈而產(chǎn)生；-壓電型；-磁致伸縮型。當施加石茲場時，-茲致伸縮材料發(fā)生感應(yīng)才幾械變形。在說明書剩余部分中，我們將用術(shù)語"電致動器"表示電控致動器。在至少一個電力極的接觸墊20、30的腐蝕程度超過預(yù)定閾值時，即，當其腐蝕變得過大時，本發(fā)明進行電開關(guān)單元的禁用。幾種解決方案可實現(xiàn)這一結(jié)果。在這些解決方案中，觸頭閉合時，每個電力極的活動橋2與移動機械裝置相互作用。根據(jù)電力極的接觸墊20、30的腐蝕，活動橋2壓向活塞1的第一端。因此活塞1的位置反映接觸墊20、30的腐蝕狀態(tài)?；钊?由引導(dǎo)裝置沿主軸(A)引導(dǎo)平移，所述引導(dǎo)裝置包括例如壓向活塞1外表面的柔性帶40(圖5A)，并在即使觸頭打開時，也將活塞1保持在反映觸頭腐蝕狀態(tài)的位置上。齒形的柔性帶41(圖5B)可與相關(guān)柔性帶42相互作用，柔性帶42立于活塞1的外表面上，柔性帶41、42之間的相互作用生成在其平移期間連續(xù)標記活塞1的不同位置的槽口，并在打開觸頭時將活塞1保持在其位置上。在以下所述實施例中，"控制電路線"或控制電致動器的電路的線，指的是將電致動器與其電流源連接的線，電致動器本身的線，例如致動器為螺線管時的控制線圈的線，或者電致動器的控制電路的電源線。在以下所述實施例中，電致動器是例如包括由電流源通過電控制電路(以下用"控制電路"指代)供電的控制線圈的常規(guī)的螺線管。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例(圖1A到2B),電開關(guān)單元的禁用在第一結(jié)構(gòu)中通過切斷控制電路的電線5而產(chǎn)生，或在第二結(jié)構(gòu)中通過切斷提供警告電路的電線而產(chǎn)生。在第一結(jié)構(gòu)中，控制電路線5的一部分被在垂直于主軸(A)的方向上拉伸?；钊?包括槽10或開口11,控制電路線5插入到槽10中(圖2A)或者控制電路線5經(jīng)過開口11(圖2B)。為了在控制電路線5的區(qū)域集中活塞1的力，活塞1可以越過位于控制電路線5下方的支撐件12平移。因此，根據(jù)接觸墊20、30的腐蝕，活塞1壓向控制電路線5(圖1B)。當接觸墊20、30的腐蝕程度較高而超過預(yù)定的閾值時，線5中的張力過高而斷裂。于是電致動器的控制電路被切斷，電開關(guān)單元因而被禁用。在第二結(jié)構(gòu)中，取代完全禁用電開關(guān)單元，可筒單地警告用戶電開關(guān)單元的接觸墊20、30的腐蝕狀態(tài)。在該結(jié)構(gòu)中，切割控制電路線5由切割提供警告電路的線代替。只要該線路不被切斷，警告就不會作用。當該線路通過活塞l的切割而斷開時，如第一結(jié)構(gòu)所示，用戶例如可視(發(fā)出指示光)地收到一條信息，該信息指示接觸墊20、30被磨壞，以及應(yīng)當更換電開關(guān)單元。根據(jù)第二實施例，活塞1的第二端開始壓向禁用裝置，包括，例如可在高位置與低位置之間移動的突變雙穩(wěn)態(tài)彈性膜6。當觸頭閉合時，活塞l在活動橋2與高位置上的彈性膜6之間移動。為了在即使觸頭打開時也將活塞1保持在與接觸墊20、30的真實腐蝕相應(yīng)的位置，引導(dǎo)裝置的柔性帶40、41、42與由彈性膜6施加的返回約束相反。彈性膜6的回縮出現(xiàn)在活塞1的平移方向上。當活塞1達到與接觸墊20、30大于預(yù)定閾值的腐蝕程度相應(yīng)的位置時，彈性膜6達到臨界位置而突然回縮，產(chǎn)生強烈而不可逆的機械移動。在該第二實施例的第一結(jié)構(gòu)中(圖3A和3B)，控制電路線5的一部分在與主軸(A)垂直的方向上被拉伸，并位于彈性膜6的范圍內(nèi)。彈性膜6帶有例如切割刀片60，所述切割刀片60根據(jù)接觸墊20、30的腐蝕而平移抽出。當接觸墊20、30是新的時，彈性膜6位于高位(圖3A)。當接觸墊20、30的腐蝕程度大于預(yù)定閾值時，被活塞1推動的彈性膜6達到其臨界位置而回縮，迅速平移地抽出切割刀片60直到它切開控制電路線5(圖3B)。為了保證控制電路線5的切割，起到剪刀作用的靜止第二刀片61可位于控制電路線5下方，相對切割刀片60略^:偏移。在第二實施例的第二結(jié)構(gòu)(未示出)中，代替電開關(guān)單元的禁用，可警告用戶電開關(guān)單元的接觸墊20、30的腐蝕狀態(tài)。在該結(jié)構(gòu)中，切割控制電路線5由切割提供警告電路的線代替。只要該電路線不被切斷，警告就不作用。當通過由切割刀片60的切割而使該電路線被切斷時，用戶例如可視(發(fā)出指示光)地收到一條信息，該信息指示接觸墊20、30被磨壞，以及應(yīng)當更換電開關(guān)單元。在第二實施例的第三結(jié)構(gòu)中，突變二穩(wěn)態(tài)彈性膜6具有銷62，銷62設(shè)計為打開電致動器的控制電路50。電致動器的控制電路50是例如通過彈性閘刀51閉合。當觸頭閉合并且接觸墊20、30是新的時，活塞l在高位，彈性膜6也在高位(圖4A)。當接觸墊20、30受到腐蝕而達到超過預(yù)定閾值的高度腐蝕時，已達到其臨界位置的彈性膜6回縮。被彈性膜6帶動的銷62則壓向彈性閘刀51以將其移開，從而打開電致動器的控制電路50(圖4B)。在最后一個結(jié)構(gòu)中，取代通過打開控制電路而禁用電開關(guān)單元，如該第二實施例中的第二結(jié)構(gòu)，用戶只是簡單地收到電開關(guān)單元的接觸墊20、30的腐蝕狀態(tài)的警告。在該最后結(jié)構(gòu)中，控制電路50被銷62打開僅由利用同樣的銷62實現(xiàn)的打開警告電路而代替。當打開該警告電路時，用戶例如可視(發(fā)出指示光)地收到一條信息，該信息指示接觸墊20、30被磨壞，以及應(yīng)當更換電開關(guān)單元。根據(jù)一個變形實施例，打開該警告電路完全可用閉合一警告電路來替代實現(xiàn)。在這種情況下，銷62壓向彈性刀片51不是使其移開，而是使其更接近該電路直到警告電路被完全閉合。應(yīng)理解可在細節(jié)上作各種變化和改進，甚至采用可預(yù)見的等效裝置，而不會背離本發(fā)明的范圍。權(quán)利要求1.一種禁用電開關(guān)單元的裝置，所述電開關(guān)單元包括一個或多個電力極，每個電力極裝配有可從靜止觸頭(3)分離并通過電控致動器在打開位置與閉合位置之間移動的活動觸頭(2),以切換電負載，所述裝置特征在于所述裝置包括與活動觸頭(2)相互作用并能夠移動所述禁用電開關(guān)單元的裝置的移動機械裝置，當接觸墊(20、30)的腐蝕程度超過預(yù)定閾值時，所述禁用裝置切斷控制所述致動器的電路(50)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，切斷控制所述致動器的電路是通過割斷控制電路線(5)而實現(xiàn)的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述禁用裝置包括突變雙穩(wěn)態(tài)彈性膜(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述禁用裝置包括附接到所述彈性膜(6)的至少一個切割刀片(60)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述禁用裝置包括靜止的第二切割刀片(61),并且可使所述控制電路線(5)與其相對。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述禁用裝置包括接收所述控制電路線(5)的機構(gòu)(10、11)，該機構(gòu)根據(jù)接觸墊(20、30)的腐蝕將其拉伸，直到所述接觸墊(20、30)的腐蝕程度超過預(yù)定閾值時所述控制電路線被割斷。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，切斷所述控制電路是通過打開所述控制線路(50)而作用的。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述禁用裝置包括突變雙穩(wěn)態(tài)彈性膜(6)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述彈性膜(6)帶有能打開所述控制電路(50)的機構(gòu)(62)。10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述移動機械裝置包括活動活塞(1)，當所述觸頭處在閉合位置時，該活動活塞根據(jù)所述接觸墊(20、30)的腐蝕而在所述活動觸頭(2)的作用下平移。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述活塞(1)配合在一引導(dǎo)裝置上。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置包括按壓所述活塞(1)并能將活塞保持在其位置上的柔性帶(40、41、42)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述柔性帶(41、42)形成槽口，所述槽口根據(jù)所述接觸墊(20、30)的腐蝕而標記所述活塞(1)的相繼的位置。14.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述致動器是包括控制線圈的螺線管。15.—種電開關(guān)單元，包括一個或多個電力極，每個電力極裝配有可從靜止觸頭(3)分離并通過電控致動器在打開位置與閉合位置之間移動的活動觸頭(2)，以切換電負載，其特征在于所述電開關(guān)單元包括如前述任一權(quán)利要求所述的禁用裝置。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電開關(guān)單元，其特征在于，所述活動觸頭安裝在可平移的橋(2)上，并能在觸頭處于閉合位置時根據(jù)接觸墊(20、30)的腐蝕而平移活塞(1)。全文摘要本發(fā)明涉及一種禁用電開關(guān)單元的裝置，所述電開關(guān)單元包括一個或多個電力極，每個電力極裝配有可從靜止觸頭(3)分離并通過電控致動器在打開位置與閉合位置之間移動的活動觸頭(2)，以切換電負載。本發(fā)明的裝置包括與活動觸頭(2)相互作用的移動機械裝置，該移動機械裝置用作當接觸墊(20、30)的腐蝕程度超過預(yù)定閾值時，通過切斷其控制電路(50)而禁用所述電開關(guān)單元的致動裝置。所述控制電路通過例如切斷其電路線(5)而斷開。本發(fā)明還公開了一種設(shè)置有所述裝置的電開關(guān)單元。文檔編號H01H9/00GK101313381SQ200680043798公開日2008年11月26日申請日期2006年9月21日優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日發(fā)明者喬斯·德斯福格斯,克里斯琴·巴塔伊,斯蒂法尼·福利克,查爾斯·布朗德爾,迪迪爾·維古魯克斯申請人:施耐德電器工業(yè)公司