本發明涉及一種具有至少一個可動接觸件的裝置，其用于線路的保護設備，例如斷路器或差動裝置等。本發明因此屬于傳統地插置在至少一條電力線路上并確保對所述設備的下游設施的保護的設備的領域。
背景技術：
在該情況下，對于每條線路，這些保護設備包括布置在該線路的連接器件之間的固定接觸件和可動接觸件。必須具有一定的移動幅度的可動接觸件一般采用旋轉臂的形式，在該臂的自由端部處固定有接觸片，所述臂能夠在承靠在固定接觸件的片上的閉合位置和與該固定接觸件相距一定距離的斷開位置之間樞轉。
在包括這些接觸件的線路出問題(例如由于電流過載或短路)的情況下，保護設備的功能在于非常快速地使可動接觸件與固定接觸件分離并斷開線路，以免損壞構成待保護的電路的設備和裝置。
為此，這些保護設備包括可動接觸件承載件，所述可動接觸件承載件與用于經由機械鎖控制每個可動接觸件的位置的控制手柄連接，該機械鎖將手柄的位置傳遞給接觸件且反之亦然，該鎖也可以由短路或電流過載檢測器件向著斷開接觸件的方向致動。該鎖則致動接觸件承載件和一個或可動接觸件以進行該斷開。
這些保護設備可以是單極或多極的，尤其是三相的。在所有這些情況下，接觸件承載件管理裝備保護設備的所有可動接觸件的移動，可動接觸件的數量在實踐中對應于被保護的線路的數量。
可動接觸件不是以鎖止的方式被固定到接觸件承載件，因為必須能夠產生可動接觸件和接觸件承載件相對于彼此的受控旋轉行程，以確保接觸件閉合時的接觸力。每個可動接觸件因此借助于包括至少一個扭轉彈簧的鉸接機構與接觸件承載件連接。為了線路的斷開和為了自每個可動接觸件至連接到待保護的電路的連接裝置的永久性的雙重連接(電連接和機械連接)，該機構還必須確保接觸件承載件/可動接觸件組件的樞轉。因此，必須對付該永久性連接的雙重限制條件并保持接觸件的可動特征，該永久性連接意味著要有機械接觸以使電流通過。
在實踐中，這些接觸件承載件包括數量為等于可動接觸件數量的容置部。每個容置部包括允許實現前述功能的不同構件，容置部/構件組件事實上形成鉸接機構。在實踐中，所述構件可組成鉸接子組件，以方便組裝。由此，容置部例如容納：
-可動接觸件的能夠執行旋轉的部分，與接觸件承載件和線路其余部分一起，
-用于確保相對樞轉的器件，其在此的形式是樞轉軸；
-與所述軸大致共軸并允許施加接觸力的至少一個扭轉螺旋彈簧；
-與電路的向著輸出連接系統方向的下游部分的連接部。
要注意的是，該后一連接部位于短路或電流過載檢測器件處或其上游，該連接部因此必須采用允許與這些器件協作的形式。在本發明的情況下，所述連接部不是根據現有技術中經常使用的一種可行性借助于柔性導電編織物來實現的，而是經由具有一定程度的自由度(旋轉)的堅固連接部實現的，該堅固連接部包括相對于設備殼體固定的支撐件，該堅固連接部一方面允許可動接觸件的每個臂根據允許電路通過的連接部樞轉，另一方面允許連接到被保護的線路。
接觸件承載件和可動接觸件的臂之間的相對旋轉的存在要求接觸件承載件具有外形呈圓形的幾何構造，構件的組成與線路其余部分連接的連接部的部分從該外形呈圓形的幾何構造突出。由此，接觸件承載件的容置部具有圓柱形外形，其具有允許引入鉸接機構的開口，包括可動接觸件、旋轉軸或同等裝置、一個或多個螺旋彈簧和用于臂的樞轉的支撐件。這些構件還被組裝成本身可操作的所謂的鉸接子組件，該子組件具有相對于可動接觸件的臂的縱向中間平面對稱的外形，容置部本身也是這樣的。
這樣的構造存在于現有技術中，例如在專利EP 2 323 155中，該專利示出了一種基于相同構件的構造，除了其中樞轉軸被允許可動接觸件的臂相對于支撐件樞轉的軸承代替。
這兩個元件之間的旋轉連接部必須允許電流通過并因此實現確保這樣的通過的接觸區間(plage)。正是出于這個原因，前述螺旋扭轉彈簧包括非接合螺旋線圈，并且還用作與樞轉軸線平行地施加力的壓縮彈簧，所確保的接觸力確保電流于旋轉連接部處在接觸件臂/支撐件系統的相對表面上通過。
因此，容置部(已經看到容置部允許實現不同構件的相對旋轉)必須還允許彈簧的正確承靠，以使得彈簧能夠起到其扭轉和壓縮的雙重作用。在該類型構造中，困難在于確保容易的安裝、然后將鉸接子組件在容置部中保持在位，而既不妨礙臂的樞轉也不妨礙彈簧的運行。
技術實現要素：
作為本發明主題的具體構造通過提出了一種設計滿足了這些標準，在該設計中，每個構件已經被優化以應對在這些接觸件承載件/可動接觸件組裝件出現的所有機械和電氣問題。
概括地說，本發明的裝置在絕緣殼體中包括：
-接觸件承載件，其與用于經由機械鎖控制接觸件的位置的控制手柄連接，該機械鎖還被短路或電流過載檢測器件致動，并將鎖的移動傳遞至每個可動接觸件，
-所述接觸件承載件包括數量為等于可動接觸件的數量的容置部，每個容置部容置以下構件：
可動接觸件的另一端部，
相對于殼體固定的支撐件，其一方面允許所述可動接觸件根據允許電流通過的連接部樞轉，另一方面允許連接到被保護的線路，
沿著樞轉軸線穿過可動接觸件的另一端部和支撐件的軸，以及
被布置為與所述軸大致共軸并位于樞轉連接部兩側的兩個扭轉/壓縮螺旋彈簧，
-所述容置部具有圓柱形外形并具有開口，該開口允許引入被組裝成鉸接子組件的所述構件，該鉸接子組件具有相對于可動接觸件的臂的縱向中間平面對稱的外形，每個容置部也具有相對于所述平面的對稱性。
然后，本發明的特征主要在于，每個容置部包括具有直的外形的凹槽，所述凹槽實現于容置部的大致垂直于樞轉軸線的側壁中并敞開到所述開口中，從而以帶有功能性間隙地容置并引導所述軸的端部；并在于，所述彈簧包括大致直的端部和彎曲端部，該大致直的端部被設置為用于承靠容置部的內部面，構成彈簧在接觸件承載件上的唯一承靠區域，該彎曲端部被設置為用于附連至凸片，所述凸片從被布置在容置部中的可動接觸件的端部向著側壁方向突出，所述凸片相對于樞轉軸線位于與臂相對的那一側。然后，所述凸片和彈簧的彎曲端部被構造和取向為使得彈簧的彎曲端部在凸片上大致沿著凹槽的軸線方向線(direction)并向著兩個方向(sens)施加雙重作用力，構成每個彈簧在所述子組件上的唯一作用區域。最后，該凸片施加在相同方向線上的、但與內表面施加在承靠在所述面上的直端部上的反作用力方向相反的作用力。
由此，這些特征事實上允許容易地插入圍繞可動接觸件的臂組成的鉸接子組件，并且這些特征確保所述子組件在其容置部中的正確定位，而不論運行情況。
原則上，在現有解決方案中，扭轉彈簧的平衡總是由這樣地分布的三個點式承靠部確保：在其端部凸片中的每個上的承靠部、以及在彈簧主體內部處(例如在中央軸線上)的第三承靠部。替代地，第三承靠部可以在彈簧主體的外部上實現，在實踐中是在其中插有該彈簧的容置部中實現的。
在所使用的的解決方案中，構成彈簧主體的中央部分從不與中央軸接觸，也從不與接觸件承載件的容置部的底部接觸。
在從可動接觸件的臂突出的凸片處的雙重接觸使得承靠部不再是嚴格意義上的點式的，而是在實踐中被視為樞轉類型的連接部。在所有的運行情況下，可動接觸件及其軸在兩個直凹槽的底部處被良好地保持在位，因為該雙重接觸施加大致沿著凹槽的軸線的方向線的作用力，鉸接子組件的穩定定位還因為由一方面的所述凸片和另一方面的容置部中的相對表面施加在彈簧的兩個端部上的相反作用力而引起。
根據一種可行的構造，可動接觸件由兩個對稱元件形成，每個元件包括第一部分和第二部分，該第一部分沿著對稱平面與另一元件的對應的對稱部分并列延伸以形成臂，該第二部分由向著外部偏置的耳部形成，該耳部與另一元件的對稱耳部一起形成具有預定寬度的內部空間，所述第二部分穿有用于使所述軸通過的開孔并包括被設置為用于與彈簧協作的凸片。
與固定支撐件的電氣連接通過接觸區間實現是基本的，該接觸區間的幾何構造允許同時確保相對旋轉運動和一定的電流密度的通過。在所選擇的構造的情況下，該軛式的設計(conception enétrier)構成允許滿足兩個限制條件的良好的解決方案，并可借助于對構件的不同部分的調整得到優化。
由此，所述第一部分可以包括具有縱向外形的加強肋，即該加強肋部尤其在受壓承靠固定接觸件時經受撓曲應力。
此外，所述第二部分可以采用自然地適于旋轉的圓形幾何構造，該圓形幾何構造提供恒定的連接區間，盡管臂和支撐件的相對運動。
此外，可動臂可以于在容置部的壁中實現的窗口中移動，尤其是在確保接觸壓力的相對旋轉的時刻。根據臂在該窗口中的位置，該窗口的一部分可以是敞開的，允許通達至布置在容置部內部的鉸接子組件的構件。然而，例如在短路情況下，接觸件的斷開導致電弧，該電弧的移動可影響該部分，并可能地破壞或損壞電磁連接。這就是為什么可動接觸件的臂的第一部分可另外包括用于固定所述構件的保護罩的至少一個凸塊。
可動接觸件的支撐件本身則由這樣的部件構成：該部件包括具有平坦外形的第一部段，該第一不等設有用于所述軸通過的開孔，具有大致等于可動接觸件的內部空間的預定寬度的寬度，并具有形成與面對該內部空間的面接觸的區間的幾何構造，所述第一段在容置部外部轉變為第二部段，該第二部段被構造為用于形成與檢測器件連接的接口。
可以很好地看出支撐件的兩個功能，即一方面確保與可動接觸件的臂一起的相對旋轉運動的可行性，另一方面允許與位于接觸件對的下游的檢測器件的連接。
根據一種與以上所述關于可動接觸件的臂的第二部分處的旋轉接觸區間相呼應的可行性，所述支撐件的第一段的形成與可動接觸件接觸的接觸區間的部分具有圓形外形。
根據一個可行的變型，與檢測器件連接的接口可包括延長所述第一部段的導電桿，該導電桿意于通入環式電流傳感器(un capteur de courant de type tore)中，并且其位于環(tore)的出口處的自由端部配備有用于連接到被保護的線路的電線的連接區間。
該例子對應于這樣的電子檢測器件：該電子檢測器件包括作為電流傳感器運行的環，其向電子處理電路發送與在線路中通過的電流成比例的信號。根據從這樣的電流傳感器接收到的信號，電子電路可激活機械鎖的觸發致動器。
根據第二可行變型，所述第一部段可通過具有平坦外形的板材延長，該板材具有大致等于所述第一部段的厚度的厚度，并穿有用于使連接到檢測器件的連接螺釘的通過的開孔。
該變型意于與定位在設備的殼體中以能夠觸發機械鎖的磁熱檢測器件一起運行，磁熱檢測器件實質上是磁性線圈和例如雙金屬片。
根據一種可行性，被設置為用于與磁熱檢測器件協作的支撐件由至少在第一部段中相對于可動接觸件的臂的縱向中間平面對稱的兩個部件實現，每個部件被這樣的部分延長：該部分具有與配備有在開孔的位置處重疊的自由端部的另一部分的外形對稱的外形。
附圖說明
現在將參照附圖更詳細地說明本發明，在附圖中：
圖1是設有根據本發明的具有可動接觸件的裝置的斷路器的截面圖；
圖2以透視圖示出了用于一個線路的根據本發明的固定接觸件/具有可動接觸件的裝置的組件；
圖3以分解透視圖示出了本發明的具有可動接觸件的裝置；
圖4是根據本發明的這樣的固定接觸件/具有可動接觸件的裝置的組件的側視截面圖，容置部的近端側壁被剖切；
圖5以透視圖示出了將子組件插入接觸件承載件中；
圖6是插入接觸件承載件中的子組件的橫截面圖；
圖7以局部剖切透視圖示出了在由箭頭標出的彈簧加載階段期間的插入接觸件承載件中的子組件，接觸件承載件的近端側壁如在圖4中那樣被剖切；
圖8示出了在彈簧被固定到接觸件承載件內部時施加在彈簧的兩個端部上的力；以及
圖9a和圖9b示出了具有電子過載或短路檢測器件的變型。
具體實施方式
參照圖1，其中示出的斷路器1，該斷路器在此設有模制的絕緣殼體B，傳統地包括控制手柄2，該控制手柄經由機械鎖3(由于其不構成本發明所以不詳細說明)被連接到接觸件承載件4，所述接觸件承載件4支撐被設置為用于與固定接觸件6協作的可動接觸件5。
在固定接觸件6/可動接觸件5對的兩側布置有用于連接到待保護線路7、8的連接器件。機械鎖3傳遞控制手柄2的移動。由此，該控制手柄2傾轉到其在殼體中能夠遍經的旋轉路徑的兩個端部，這兩個端部對應于兩個穩定的位置，所述兩個穩定的位置每個體現接觸件的一種狀態：即或者斷開并彼此相距一定距離，或者閉合并承靠在彼此上。
機械鎖3尤其包括肘節式機構，其允許將賦予控制手柄2的移動傳遞給接觸件承載件4和可動接觸件5。在線路中有問題(例如：電流過載或短路)的情況下，檢測器件9(例如形式為雙金屬片的熱學檢測器件和例如形式為線圈和具有可動葉片的磁路的磁性檢測器件)致動能夠打斷機械鎖3的平衡的觸發器，該機械鎖則造成接觸件5、6斷開。
參照圖2，包括片17’和其上焊接有該片的端子的固定接觸件(一般性地用附圖標記6指示)位于模制的殼體B的基部附近，該固定接觸件的自由端部意于與連接裝置7協作。
可動接觸件5包括起自于接觸件承載件4的臂16，此外支撐件10在接觸件承載件的另一側突出，該支撐件可被固定到殼體B的底座中。本發明更具體地涉及可動接觸件5、其接觸件承載件4、以及確保其旋轉的機構。該旋轉是雙重的：接觸件承載件4/可動接觸件5組件一方面能夠在閉合位置(例如在圖2中顯示)和斷開位置(如在圖4中所示)之間旋轉地可動，另一方面存在接觸件承載件4和可動接觸件5的相對旋轉，以確保圖2所示的閉合位置中的接觸力。
該雙重旋轉是相對于同一旋轉軸線實現的。機構整體在圖3中顯示，其示出了旋轉軸11，該旋轉軸一方面插入支撐件10的開孔12中，另一方面插入在可動接觸件5的第二部分15的對等且對稱的兩個耳部14、14’中實現的共軸開孔13中。此外，該可動接觸件5在形成可動接觸件5的第一部分的臂16的端部處包括接觸片17，該接觸片17意于承靠設置在固定接觸件6上的對等接觸片17’。此外，可動接觸件5的臂16包括加強肋18，以及用于固定保護罩20(在圖2中可見)的凸塊19。該罩20被設置為用于在短路之后出現電弧的情況下隔離鉸接機構、尤其是位于接觸件承載件4內部的彈簧。
可動接觸件5的第一部分因此包括伸長的臂16，其端部中的一個包括接觸片17，另一端部則發展為第二部分15，該第二部分15由配備有穿孔13的兩個耳部14、14’形成。此外，實現與支撐件10的配備有穿孔12的自由端部旋轉接觸的旋區間的這些耳部14、14’包括凸片21、21’，所述凸片位于相對于容置旋轉軸11的開孔13與臂16相對之處。
為了正確地確保旋轉接觸，相對于為該類型設備設置的電流強度規格(calibres d'intensitéde courant)，支撐件10的部段22、且尤其是其配備有穿孔12的自由端部具有這樣的寬度：該寬度大致等于將兩個耳部14、14’分隔開的距離。
兩個彈簧23、23’也在用于旋轉接觸的區間的正確運行中起到主要作用。這些螺旋彈簧23、23’首先是允許施加接觸力的扭轉彈簧(如在下文中更詳細地看到的)，但是彼此分離的螺旋線圈允許這些彈簧還起到壓縮彈簧的作用，而在耳部14、14’的外表面上施加作用力以使其壓靠支撐件10的部段22的倒圓端部，形成旋轉接觸。
參照圖5和圖6，該壓縮作用力尤其更清楚地顯示。當可動接觸件5、支撐件10、旋轉軸11和彈簧23、23’被組裝成所謂的鉸接子組件時，該子鉸接組件被插入設置在接觸件承載件4內部的容置部24中。具有圓柱形外形的該容置部24包括徑向開口，所述徑向開口一方面用于使可動接觸件5的臂16通過、另一方面用于使支撐件10的部段22通過。該容置部在由軸11體現的旋轉軸線方向上被兩個側向壁25、25’限定。彈簧23、23’的螺旋線圈在該旋轉軸線方向上于這兩個側向壁25、25’和耳部14、14’的外部面之間被壓縮。此外，如所述子組件兩側的兩個箭頭所示，該壓縮是在將鉸接子組件插入接觸件承載件4的容置部24中的時刻實現的。子組件的插入方向由與其它兩個箭頭垂直的第三箭頭示出。
兩個彈簧23、23’每個包括具有直的外形的端部26、26’和彎曲端部27、27’。這些端部26、26’；27、27’分別與容置部24的表面和自可動接觸件5的第二部分15的耳部14、14’突出的凸片21、21’協作。由此，圖4示出了本發明的具有可動接觸件的裝置的側視圖，該側視圖被剖切為去除了接觸件承載件4的側壁25。
在該圖中可見的彈簧23在鉸接子組件被插入容置部24中時被定位為使得其直端部26承靠為此設置并取向的面28，該面位于接觸件承載件4的這樣的部分中：允許可動接觸件5的臂16通過的開孔位于該部分中。在側壁25’的附近處的另一側顯示了對等的表面28’(見圖5)。
容置部24事實上包括相對于縱向中間平面的對稱性，由兩個成型為曲柄的板材構成的可動接觸件5也是同樣的：每個板材實際上包括第一部分和第二部分，該第一部分形成伸長的臂16，該第二部分在耳部14、14’處，所述耳部14、14’具有平行且被與其取向正交的部分分隔開的外形，所述部分提供將所述耳部14、14’分隔開的空間的寬度的一半，支撐件10的段22插入該空間中。可動接觸件5由兩個對稱部件形成，這允許順便利用短路情況下的電動吸引效應：短路電流在這兩個對稱部件中平衡，向著相同的方向經過，這傾向于將所述部件再壓緊在固定支撐件10的接觸區間上。
如圖5所示，在將鉸接子組件引入接觸件承載件4的容置部24中的時刻，使彈簧23、23’的彎曲端部27、27’是自由的，以獲得如圖7所示的結果。在該情況下，鉸接子組件已經被良好地插入到接觸件承載件4內部，然而，彎曲端部27、27’在該階段不依靠在任何物件上。最后的安裝操作在于使這些彎曲端部通到從耳部14、14’突出的凸片21、21’后方，以在彈簧的扭轉功能中，除由表面28、28’提供給端部26、26’的第一承靠點之外，為彈簧提供在所述凸片21、21’兩側的第二和第三承靠點。
在圖7中顯示的箭頭示出了：要施加到彈簧的彎曲端部27、27’的應力的方向，該應力通過使所述端部27、27’通到凸片21、21’后方以加載彈簧23、23’。該結果在圖4中顯示，其圖示出了容置于凸片21后方的所述彎曲端部27。
返回至圖3，每個側壁25、25’包括具有直的外形的凹槽29，該凹槽在實踐中引導旋轉軸11的端部，所述端部能夠在其中以帶有功能性間隙地移動。在將鉸接子組件插入到接觸件承載件內部時，軸11的從彈簧23、23’的外部螺旋線圈突出的端部(見圖5)則被引導到直至于兩個側壁25、25’中實現的兩個等同凹槽29中的底部附近。彈簧23、23’的一方面的經由表面28、28’承靠在容置部24中的承靠點和另一方面的位于貼到凸片21、21’(因此貼到可動接觸件)的彎曲端部27、27’處的兩個承靠點允許將鉸接子組件鎖止在其容置部24的底部。彈簧的彎曲端部27、27’和凸片21、21’的形狀的結合事實上導致在該處構成樞轉連接部，該樞轉連接部起作用以使得可動接觸件5和旋轉軸11良好地保持在兩個凹槽29的底部處的位置。
在圖8中顯示的相對抗的兩個力(見兩個相對的箭頭)示出了：彈簧23、23’在其在接觸件承載件4的容置部24內部通過端部26側的單承靠部和端部27側的雙承靠部被定位在其子組件上時的扭轉預應力。本發明的存在被設置為用于與彈簧23、23’的彎曲端部27、27’協作的凸片21、21’的特定構造允許施加這樣的雙重作用力：第一是在垂直于容置部24的表面28、28’的方向線上(與由該表面28、28’的壁施加在彈簧23、23’的另一端部26、26’上的反作用力相對抗)，第二是在大致平行于凹槽31的軸線的方向線上。
方便了其在接觸件承載件4的容置部24中的安裝的鉸接字組件的組裝如下進行：將可動接觸件5預組裝到固定支撐件10上，然后將軸11引入支撐件10和可動接觸件5的耳部14、14’的各自的預穿孔的開孔12、13中。然后，將彈簧23、23’預定位在軸11從耳部14、14’每側突出的兩個部分上，所述彈簧23、23’然后在該軸11的軸線的方向上被壓縮。然后，使整體經由開口30的擴大的部分接合到接觸件承載件4的容置部24中。該開口包括寬度更小的上部部分31，該上部部分允許支撐件10的部分22通過接觸件的開口，例如通到圖4所示的位置中。
根據一種可行性，該支撐件10是基于兩個實際上對稱的板材制成的，構成嚴格對稱的部分22的板材和形成穿有開孔32(該開孔允許其固定到起自于連接裝置7、8中的一個的段子)的板材是幾乎對稱的兩個相似板材，這兩個板材抵靠彼此而翻折，以使得每個半部件的開孔32重疊。
參照附圖示出的例子僅是本發明的一個實施可行性，其包括支撐件10的其它構造。由此，在圖9a和圖9b所示的例子中，不同的支撐件10’事實上通過桿22’代替支撐件10的基部和部段22，該桿意于在檢測器件是電子的并且使用來自于環式電流傳感器33的信號的時候穿過該電流傳感器。
此外，所有附圖示出了單極的裝置，在多極的情況下的實施是以完全相同的方式來實現的，同時具有包括多個并列的容置部24的接觸件承載件4，每個容置部能夠接收如上所述的一個鉸接子組件。