用于互连电流开关设备的装置的制作方法

本发明涉及一种用于互连电流开关设备的装置。本发明还涉及一种包括这种互连装置的电气系统。

背景技术：

诸如接触器或继电器的开关设备能够选择性地中断直流电流的流通。

这种开关设备通常包括电触头或开关，其可以通过集成在开关设备中的电磁致动器在打开状态和闭合状态之间切换。通过用控制信号控制致动器，可以在打开状态和闭合状态之间进行切换。

实际上，开关设备通常具有最大电流和/或电压额定值。如果市场上不存在其他合适的开关设备，则有时会发生这样的情况，即用户不得不使用额定值远高于预期使用的开关设备。

技术实现要素：

本发明的一个方面涉及一种互连装置，其特征在于，包括：

-第一端子，配置为电连接到用于中断电流的第一装置的第一电触头；

-第二端子，配置为电连接到用于中断电流的第二装置的第二电触头；

-第三端子，配置为电连接到用于致动第一断路器装置的第一致动器；

-第四端子，配置为电连接到用于致动第二断路器装置的第二致动器；

-输入端子，输出端子和控制端子；

-第一电路，其将输入和输出端子连接到第一端子和第二端子，以将第一和第二断路器装置的第一和第二触头电连接在输入和输出端子之间；

-第二电路，其将控制端子连接至第三和第四端子，以将施加在控制端子之间的控制信号分配至第三端子和第四端子，第二电路还包括连接在控制端子和第四端子之间的电子电路，所述电子电路配置为将从控制端子接收的用于打开电触头的控制信号以预定的时间延迟延迟传输到第四端子。

因此，互连装置使得两个或更多个断路器装置的模块化组合能够形成能够中断dc电流的电气系统，该dc电流的强度和/或电压分别高于每个所述断路器装置的额定值。

根据有利的但不是强制性的方面，这种互连装置可以单独或以任何技术允许的组合形式并入以下一个或多个特征：

互连装置是预组装的，并且包括支撑件，在该支撑件上安装的是第一端子，第二端子，第三端子和第四端子，输入端子，输出端子和控制端子，并且第一和第二电路集成在其中。

支撑件由塑料材料制成，优选地由模制塑料材料制成。

第一电路配置为在输入和输出端子之间并联电连接第一电触头。

第一电路配置为将第二电触头彼此串联并且在输入和输出端子之间与第一电触头并联电连接。

用于打开的控制信号包括施加到控制端子的电压从第一幅度值到低于第一幅度值的第二幅度值的转变，电子电路配置为向第四端子提供延迟的控制信号，其中电压到第二幅度值的转换相对于传输到第三端子的控制信号延迟了时间延迟。

时间延迟的持续时间在5ms和50ms之间，包括5ms和50ms。

本发明的另一方面涉及一种电气系统，其包括：

-用于中断电流的第一装置，其包括第一电触头和第一致动器，第一致动器配置为根据控制信号在打开状态和闭合状态之间切换第一电触头；

-用于中断电流的第二装置，其包括第二电触头和第二致动器，第二致动器配置为根据控制信号在打开状态和闭合状态之间切换第二电触头；

-如上所述的互连装置；

在该系统中，互连装置连接到第一和第二断路器装置，第一端子连接到第一触头，第二端子连接到第二触头，第三端子连接到第一致动器，第四端子连接到第二致动器。

根据有利的但不是强制性的方面，这种电气系统可以单独或以任何技术允许的组合形式并入以下一个或多个特征：

第一触头和第二触头是常开型的触头。

第一和第二断路器装置适于中断dc电流。

附图说明

根据以下仅以示例的方式并参考附图给出的对互连装置的一个实施例的以下描述，将更好地理解本发明，并且其其他优点将变得更加明显。

图1是示出根据本发明的一个实施例的包括断路器装置和互连装置的电气系统的图；

-图2是当互连装置连接到断路器装置时图1的电气系统的简化电路图；

-图3是示出图1的互连装置的图；

-图4是表示图1中的断路器装置的控制信号幅度随时间变化的曲线图的示例。

具体实施方式

图1示出了电气系统2，其包括用于中断电流的装置的组件4和互连装置6。

根据示例，组件4包括第一断路器装置c1和第二断路器装置c2。可替代地，断路器装置的数量可以大于2。

在此，每个断路器装置c1和c2适于中断dc电流。例如，断路器装置c1和c2是接触器或继电器。

每个断路器装置c1和c2包括电触头或开关，其可以分别在打开状态和闭合状态之间可逆地切换，以防止或允许电流的流通。

每个断路器装置c1和c2还包括致动器，特别是电磁致动器，其配置为响应于控制信号在打开状态和闭合状态之间切换电触头。

例如，控制信号是馈送到致动器的线圈的端子的电压。所有触头例如通过致动器同时切换。

实际上，每个断路器装置c1和c2包括通常由模制塑料制成的壳体和通常安装在壳体的一个面上的电连接器。电连接器连接到电触头和致动器，并允许将后者连接到电气设备。

在该示例中，如图2所示，断路器装置c1包括三个第一电触头40、42和44。断路器装置c2包括八个第二电触头50、52、54、56、58、60、62和64。

但是，每个断路器装置c1，c2的触头数量也可以不同。例如，断路器装置c1的触头数大于或等于一或二并且小于或等于五或十。断路器装置c2的触头数量例如大于或等于三或五并且小于或等于十或二十。

根据实施例，断路器装置c1的触头40、42和44以及断路器装置c2的触头50、52、54、56、58、60、62和64是常开触头，也就是说如果未向致动器施加控制信号，则它们保持打开状态。

断路器装置c1的第一触头40、42和44优选地同时处于相同的打开或闭合状态，断路器装置c2的第二触头50、52、54、56、58、60、62和64优选地都处于相同的打开或闭合状态。

如图1、2和3所示，装置6包括输入端子10，输出端子12以及控制端子14和16。

端子10和12使得能够将系统2连接到电气设备。通过说明性示例，在图2中，电负载30连接在输出端子12与电气设备的另一端子32之间。

此处，装置6旨在连接至断路器装置c1和c2，使得系统2能够中断在输入端子10和输出端子12之间流动的电流。例如，装置6是可移除的，并且可以可逆地连接到断路器装置c1和c2。

控制端子14和16适于接收控制信号，特别是类似于用于控制断路器装置c1和c2的致动器之一的控制信号的控制信号。

装置6还包括第一端子l1/c1,t1/c1,l2/c1,t2/c1,l3/c1和t3/c1，第二端子l1/c2,t1/c2,l2/c2,t2/c2,l3/c2,t3/c2,13no/c2,14no/c2,53no,54no,63no,64no,73no,74no,83no和84no，第三端子a1/c1和a2/c1以及第四端子a1/c2和a2/c2。

例如，每个端子包括适于连接至断路器装置c1或c2的相应连接器的导电材料刀片或垫。

根据示例，当装置6连接到组件4以形成系统2时，第一端子l1/c1,t1/c1,l2/c1,t2/c1,l3/c1和t3/c1电连接到第一电触头40、42、44。

更准确地说，这里第一端子成对分组，每个第一端子连接到一个第一电触头。例如，端子l1/c1，t1/c1分别连接到触头40的相对端子。端子l2/c1，t2/c1分别连接到触头42的相对端子。端子l3/c1，t3/c1分别连接到触头44的相对端子。

以类似方式，第二端子l1/c2,t1/c2,l2/c2,t2/c2,l3/c2,t3/c2,13no/c2,14no/c2,53no,54no,63no,64no,73no,74no,83no和84no分别电连接到第二电触头50,52,54,56,58,60,62,64。

在此，第二端子再次成对分组，每个第二端子连接到一个第二电触头。例如，端子l1/c2，t1/c2分别连接到触头50的相对端子。端子83no，84no分别连接到触头64的相对端子，等等。

第三端子a1/c1和a2/c1电连接到第一断路器装置c1的致动器。第四端子a1/c2和a2/c2电连接到第二断路器装置c2的致动器。

装置6优选地是预组装的并且包括支撑件18，安装在支撑件18上的是端子10、12、14和16，第一端子l1/c1,t1/c1,l2/c1,t2/c1,l3/c1和t3/c1，第二端子l1/c2,t1/c2,l2/c2,t2/c2,l3/c2,t3/c2,13no/c2,14no/c2,53no,54no,63no,64no,73no,74no,83no和84no，第三端子a1/c1和a2/c1以及第四端子a1/c2和a2/c2。

例如，支撑件18由塑料材料制成，优选地由模制塑料材料制成。根据示例，支撑件18形成刚性的或至少部分刚性的电枢。

支撑件18可以可选地包括从支撑件18的外部可见的一个或多个连接器部分20，其连接支撑件18的部分，特别是当支撑端子的支撑件18的刚性部分不是整体形成时。

根据示例，装置6适合于被安装在断路器装置c1和c2的表面上，使得当装置6连接到断路器装置c1和c2时，装置6的端子插入到断路器装置c1和c2的相应连接器中。在图1的示例中，断路器装置c1和c2对准且并排设置，例如固定在同一块电路板上。

因此清楚的是，装置6的布置和形状取决于断路器装置c1和c2的形状，并且因此根据打算与装置6连接的断路器装置的类型来适配。

例如，如图1所示，端子被划分在带有参考标记22、24和26的多个连接区域之间。连接区域的形状和尺寸与断路器装置c1和c2的连接器的布局互补。

根据说明性示例，装置6的端子沿着平行的行布置，每对端子的端子中的一个被放置在上行，而该对端子的另一端子被放置在下行。

在图3所示的示例中，端子l1/c1,l2/c1,l3/c1,l1/c2,l2/c2,l3/c2,13no/c2,53no,63no,73no,83no,a1/c1和a1/c2放在上行，端子1/c1,t2/c1,t3/c1,t1/c2,t2/c2,t3/c2,14no/c2,54no,64no,74no,84no,a2/c1和a2/c2放在下行。

根据未示出的可选实施例，支撑件18包括固定元件，该固定元件使支撑件18能够可逆地固定到断路器装置c1和c2的各个壳体。固定元件可以包括钩，螺钉，螺栓，夹紧装置，依赖于互补形状的固定装置或任何其他等效的固定装置。

装置6包括第一电路，该第一电路将输入端子10和输出端子12连接到第一端子l1/c1,t1/c1,l2/c1,t2/c1,l3/c1和t3/c1，并连接到第二端子l1/c2,t1/c2,l2/c2,t2/c2,l3/c2,t3/c2,13no/c2,14no/c2,53no,54no,63no,64no,73no,74no,83no，以在输入端子10和输出端子12之间电连接断路器装置c1，c2的第一触头40,42,44和第二触头50,52,54,56,58,60,62和64。

根据实施例，第一电路配置为在输入和输出端子10、12之间并联电连接第一触头40、42、44。此外，第一电路配置为将第二触头50,52,54,56,58,60,62和64彼此串联并且在输入和输出端子10，12之间与第一触头40，42，44并联电连接。

例如，第一电路包括集成到支撑件18中的电导体。在图3中，第一电路的电导体由阴影线区域标识。

根据一个示例，电导体是金属条或电缆，并且例如通过包覆模制而固定到支撑件18或集成到支撑件18中。根据另一示例，电导体是沉积在绝缘基板上，例如绝缘树脂板上的导电迹线，该绝缘基板被固定到或集成到支撑件18中。

在图3所示的例子中，支撑件18包括板70、72、74、76、78和80，其与端子安装在其上的连接区域22、24和26相关联。例如，板70、74和78用于支撑上行端子，而板72、76和80用于支撑下行端子。支撑件18还包括辅助板82、84、86、88和90，其将板70、72、74、76、78和80互连，并且在此至少部分地形成连接器20。为了使图3更易于阅读，连接区域22、24和26被示出为彼此分开。

在该说明性且非限制性的示例中，第一电路包括将输入端子10连接到端子l1/c1,l2/c1,l3/c1,l1/c2的导体，将输出端子12连接到端子t1/c1,t2/c1,t3/c1和83no的另一导体，以及将两个两个地连接其他第二端子以串联连接第二触头的附加导体，如上所述，如图2所示。

装置6还包括第二电路，该第二电路将控制端子14和16连接到第三和第四端子a1/c1,a2/c1,a1/c2和a2/c2，以将施加在控制端子14和16之间的控制信号分配给第三和第四端子。

例如，如上所述，此处控制信号是电压。当在控制端子14和16之间施加电压时，在第三端子a1/c1和a2/c1之间以及在第四端子a1/c2和a2/c2之间施加相应的电压。

例如，第一电路包括集成到支撑件18中的电导体。在图3中，第二电路的电导体由带阴影的区域标识。第二电路的电导体例如类似于第一电路的电导体。

第二电路还包括电子电路8，该电子电路8配置为将从控制端子14和16接收的用于打开电触头的控制信号以预定的时间延迟(t)延迟传输到第四端子a1/c2和a2/c2。

例如，电子电路8连接在控制端子和第四端子之间。电子电路8安装在支撑件18上，此处安装在板74上。

在图4中以示例的方式表示了当从控制端子14和16接收到用于打开第一和第二触头的指令时，施加在第三端子a1/c1和a2/c1之间(曲线100)以及第四端子a1/c2和a2/c2之间(曲线102)的电压幅度。

这里，横坐标轴t对应于时间，而纵坐标轴v对应于以伏特表示的幅度值。为了使图4易于阅读，已将垂直偏移应用于曲线100。

例如，在常开触头的情况下，打开触头的指令对应于控制电压从第一幅度值(例如等于5伏dc)转换到低于第一幅度的第二幅度值(例如零伏)。换句话说，根据这些示例，停止向断路器装置的致动器的线圈供电，以迫使该断路器装置的电触头返回其打开状态。

因此，第二电路和电子电路8配置为向第四端子a1/c2和a2/c2提供延迟的控制信号(曲线102)，其中电压到第二幅度值的转变相对于传输到第三端子a1/c1和a2/c1的信号(曲线100)以时间延迟t被延迟。

因此，当控制端子14和16上的电压消失时，第一断路器装置c1的致动器立即停止供电。另一方面，由于电子电路8施加的延迟，第二断路器装置c2的致动器在时间延迟t内继续被供电，并且在时间延迟t期满时停止被供电。

根据示例，时间延迟t的持续时间在5ms和50ms之间，包括5ms和50ms。

例如，电子电路8包括一个或多个无源部件，其使得能够延迟向第四端子a1/c1和a2/c1的打开指令的传输，也就是说，此处在控制端子14、16之间的电压被中断之后，保持第四端子a1/c1和a2/c1之间的电压在时间延迟t内等于第一幅度值。

例如，电子电路8包括连接在端子14、16和第四端子之间的电容器，该电容器适于一旦控制端子14、16之间的电压被中断，则在时间延迟t内保持第四端子a1/c1和a2/c1之间(但不是在第三端子a1/c1和a2/c1之间)的电压等于第一幅度值。

互连装置6使得两个或更多个断路器装置c1，c2的模块化组合能够形成适于中断dc电流的电气系统2，该dc电流的强度和/或电压分别高于每个所述断路器装置c1，c2的额定值。

作为说明性而非限制性的示例，每个断路器装置c1和c2的额定电压为300vdc，额定电流为32安培(a)。由于装置6，即使电压大于300vdc，例如对于电压高达1000vdc且电流高达75a，由断路器装置c1和c2组合而形成的系统2也能够中断电流。

装置6是预组装的，更容易连接断路器装置c1和c2以构成系统2。用户无需手动布线断路器装置c1和c2之间的所有连接，从而节省了时间并限制了手动布线安装时可能发生的连接错误。

因此，用户能够基于现有的断路器装置c1，c2来构建适合于他们的要求的系统2。

通过在端子10和12之间串联连接第二触头50、52、54、56、58、60、62和64，电流更容易中断，因为串联的第二触头数量越多，则每个第二触头的电压降低得越多。在中断电流时，电弧仅停留在一个第二触头50、52、54、56、58、60、62或64的水平上的风险较小。

通过将端子10和12之间并联的第一触头40、42、44与第二触头50、52、54、56、58、60、62和64连接，当系统2运行时，在第二触头50、52、54、56、58、60、62和64中流通的电流减少，限制了散热。

因此，装置6使得能够在中断功率和散热之间取得良好折衷的情况下构造系统2。

当接收到打开指令时，打开第二触头50、52、54、56、58、60、62和64的延迟使得能够在第二触头之前打开第一触头40、42、44。实际上，由于系统2可以使用的电流超过断路器装置c1的额定值，并且第一触头40、42、44并联连接，因此如果第二触头50、52、54、56、58、60、62和62在第一触头40、42、44之前打开，则第一触头40、42、44可能无法自行中断电流。

许多其他实施例是可能的。特别地，以上教导可以转换为许多不同的断路器装置或包括不同数量的触头的断路器装置或与所描述的不同的几何构造，或者再次转换为具有常闭触头而不是常开触头的断路器装置。

上文设想的实施例和变型可以彼此组合以产生新的实施例。