CN101840820A - 电气开关装置和用于该电气开关装置的分路分离器 - Google Patents

电气开关装置和用于该电气开关装置的分路分离器 Download PDF

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CN101840820A CN200911000276A CN200911000276A CN101840820A CN 101840820 A CN101840820 A CN 101840820A CN 200911000276 A CN200911000276 A CN 200911000276A CN 200911000276 A CN200911000276 A CN 200911000276A CN 101840820 A CN101840820 A CN 101840820A
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J·G·马洛尼
L·E·比坦赛斯
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Eaton Corp
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Abstract

本发明涉及一种用于电气开关装置(2)的分路分离器(100)，所述电气开关装置(2)包括壳体(4)、容纳在壳体(4)内的可分离触点(6、8)、具有脱扣杆(12)的操作组件(10)、以及脱扣组件(30)。脱扣组件(30)响应于故障状况与所述脱扣杆(12)共同作用以脱扣断开所述可分离触点(6、8)。脱扣组件(30)包括一定数量的分路(32、34)。分路分离器(100)包括一模制突出部(102)，该模制突出部从所述电气开关装置(2)的壳体(4)向外延伸。模制突出部(102)至少部分地围绕所述脱扣杆(12)的一部分(14)从而使所述一定数量的分路(32、34)与所述脱扣杆(12)分离。

Description

电气开关装置和用于该电气开关装置的分路分离器
技术领域
本发明一般地涉及一种电气开关装置，更具体地涉及例如断路器的电气开关装置。本发明还涉及一种用于电气开关装置的分路分离器。
背景技术
电气开关装置如断路器为电气系统提供保护以免经受电气故障状况，例如电流过载、短路、异常电压和其它故障状况。通常，断路器包括操作机构，操作机构响应于这些故障状况而打开可分离的触点以中断流经电气系统的导体的电流。
可分离触点通常包括一设置在可动触臂或触指上的可动触点和一相应的固定触点。可动触臂可枢转以使可动触点与相应的固定触点电气接触或分离。例如，断路器包括具有脱扣杆的操作组件。操作组件响应于故障状况、与可动触臂共同作用以将可分离触点脱扣断开。
断路器还包括具有负载导体和多种柔性导体(例如不限于：导线、带(braid)、电缆)的脱扣组件，通常称作分路。分路使可动触臂与负载导体电气连接。更具体地，每个分路在一个端部与负载导体电气联接，而在另一端部与可动触臂电气联接。一般地，为每个可动触臂设有两个分路，其中每个分路延伸通过脱扣杆的相应部分并与可动触臂的相应端部电气连接。分路是柔性的以在故障状况下适应(accommodate)可动触臂的运动。然而，例如在短路故障状况期间，电磁力导致两个柔性分路相互吸引。结果，分路移动并倾向于压靠在脱扣杆的相应部分上。此外，短路引起的电弧产生会在脱扣杆和/或分路上积聚的碎片或颗粒物。这些情况不期望地阻止了脱扣杆的操作(例如，旋转)，因此可能导致或促进断路器的不利的中断性能(例如但不限于，无闭锁状况)。
因此，对于如断路器的电气开关装置和用于电气开关装置的分路分离器，仍有改进空间。
发明内容
本发明的具体实施方式能满足这些以及其它的需要，本发明涉及用于如断路器的电气开关装置的分路分离器，其中分路分离器构造成阻止一定数量的分路与断路器的脱扣杆不期望地接合。
作为本发明的一方面，提供了一种用于电气开关装置的分路分离器。电气开关装置包括壳体、容纳在壳体中的可分离触点、具有脱扣杆的操作组件、以及脱扣组件，该脱扣组件构造成响应于故障状况与脱扣杆共同作用以脱扣断开可分离触点。脱扣组件包括一定数量的分路。分路分离器包括：构造成从电气开关装置的壳体向外延伸的模制突出部，该模制突出部构造成至少部分地围绕脱扣杆的一部分，从而使所述一定数量的分路与脱扣杆分离。
作为本发明的另一方面，电气开关装置包括：具有基体的壳体；容纳在壳体中的可分离触点；具有脱扣杆的操作组件；脱扣组件，该脱扣组件构造成能响应于故障状况与脱扣杆共同作用以脱扣断开可分离触点，脱扣组件包括一定数量的分路；以及至少一个分路分离器，该分路分离器具有从基体向外延伸的模制突出部，该模制突出部至少部分地围绕脱扣杆的一部分，从而使所述一定数量的分路与脱扣杆分离。
附图说明
结合附图、由以下对优选实施例的描述可得到对本发明主题的完全理解，其中：
图1是根据本发明的实施例的断路器和用于该断路器的分路分离器的剖视图；
图2是图1沿线2-2的剖视图；
图3A、3B和3C分别是图2的分路分离器的等角视图、剖视图和俯视图，其中图3B的剖视图为沿图3A的3B-3B线的剖视图；
图4A为沿图1的4A-4A线的剖视图；
图4B为沿图1的4B-4B线的剖视图。
附图标记列表
2    电开关装置
4    壳体
6    固定触点
8    可动触点
10   操作组件
12   脱扣杆
14   脱扣桨片(trip paddle)
16   可动触臂
18   可动触臂的第一端部
20   可动触臂的第二端部
22   基体
30   脱扣组件
32   第一分路
34   第二分路
36   负载导体
38   双金属件
40   电弧
100  分路分离器
102  模制突出部
104  模制突出部的第一侧部
106  模制突出部的第二侧部
108  中间部分
110  模制突出部的第一端部
112  模制突出部的第二端部
114  模制突出部的第一边缘
116  模制突出部的第二边缘
118  模制突出部的第三边缘
120  第一交接部
122  第二交接部
θ   角度
t    厚度
具体实施方式
本文所用的方向用语例如顶、底、前、后、左、右、上、下以及它们的派生用语与图中所示的元件的取向有关，并且不对权利要求构成限制，除非在本文中明确说明。
如本文所用，术语“故障状况”是指任何会导致断路器脱扣的异常电气状况，具体为包括不限于：过流状况、过载状况、过压状况、较高等级的短路、接地故障状况或电弧故障状况。
如本文所用，两个或多个部件相“联接”的表述是指这些部件或者直接连接，或者通过一个或多个中间部件连接。
如本文所用，术语“数量”是指1或大于1的整数(即多个)。
图1和2示出一用于电气开关装置如断路器2的分路分离器100。断路器2包括一壳体4、被该壳体4包围的可分离触点6、8、具有一脱扣杆12(部分地示出在图2中)的操作组件(在图1和2中总体上以标记10表示)、以及脱扣组件30。响应于一故障状况，脱扣组件30可与脱扣杆12共同作用以脱扣断开可分离触点6、8(如图1中虚线所示)。应当理解，虽然在本发明的范围内断路器2可以具有任何已知或适当数量的电极(图2的示例中示出2个)，其中每个电极具有自己的一套可分离触点6、8(二者都在图1中示出)和分路分离器100，但是为了公开的简洁性和说明的方便性，在此只详细描述一个分路分离器100。
示例性断路器2的可分离触点6、8包括至少一个固定触点6和至少一个设置在可动触臂16上的可动触点8。每个可动触臂16具有一包括相应的可动触点8的第一端部18和一以可枢转的方式联接在断路器壳体4内的第二端部20。具体地，可动触臂16是可动的(例如可枢转的)以使可动触点8移入(在图1中由实线示出)和移出(在图1中由虚线示出)与相应的固定触点6的电接触。
如图1中最佳示出的，示例性断路器2的脱扣组件30包括一负载导体36，该负载导体36通过一对导电分路32、34(二者都在图2中示出)电气连接到可动触臂16。更具体地，脱扣组件30包括一设置在分路32、34(二者都在图2中示出)与负载导体36之间的双金属件38，其中每个分路32、34在一个端部电气连接到双金属件38而在另一端部电气连接到相应的可动触臂16的端部20。如下文中更详细地描述的，如图2所示，分路分离器100构造成被设置在第一分路32与第二分路34之间。
继续参照图1和2，同时参照图3A～3C，分路分离器100通常包括一从断路器壳体4向外伸出的模制突出部102。优选地，模制突出部102从断路器壳体4的基体22垂直地向外延伸，其中模制突出部102和基体22由单一的一件材料(例如但不限于，塑料)制成，使得分路分离器100是断路器壳体4、特别是其基体22的一体形成的部分。模制突出部102构造成至少部分地围绕断路器脱扣杆12的一部分(例如，相应的脱扣桨片14)以使分路32、34与脱扣杆12分离，如图2所示(也见于图4A和4B)。因此，如将要讨论的，模制突出部102构造成适应脱扣桨片14的运动，同时使脱扣桨片14与分路32、34分离。模制突出部102还保护脱扣桨片14免受碎片(例如但不限于：颗粒物、融化的金属)的影响，这些碎片可能作为响应于特定故障状况而形成的电弧40(图1)的副产品而产生。这样，本发明的分路分离器100用于保证这种碎片和分路32、34都不会不利地干涉断路器脱扣杆12的合适操作。
如图3A～3C所示，示例性分路分离器100的模制突出部102包括第一侧部104、相对并远离该第一侧部104设置的第二侧部106(图3A和3C)、以及在该第一侧部与第二侧部之间延伸的中间部分108。中间部分108至少部分地围绕(例如见图2)脱扣杆12的脱扣桨片14，因而如前所描述地并如图1、2、4A和4B所示地，适应脱扣桨片14的运动同时使该脱扣桨片14与分路32、34分离。更具体地，示例性分路分离器100的中间部分108具有弓形形状，因此当从中间部分108的上方以俯视视角观察时，该中间部分108基本上为C形，如图3C最佳地示出。因此，如图2和4B所示，模制突出部102被设置在第一分路32与第二分路34之间，其中模制突出部102的第一侧部104被设置在第一分路32与脱扣桨片14之间，而模制突出部102的第二侧部106被设置在第二分路34与脱扣桨片14之间。因此，如图1所示，中间部分108被设置在脱扣桨片14与可分离触点6、8之间。
示例性分路分离器100的模制突出部102还包括：设置在壳体4的基体22处或附近的第一端部110、相对并远离该第一端部110设置的第二端部112(图3A和3B)、设置在模制突出部102的第一侧部104处的第一边缘114、设置在模制突出部102的第二侧部106(图3A和3C)处的第二边缘116(图3A和3C)、以及设置在模制突出部102的第二端部112处的第三边缘118。第一、第二和第三边缘114、116、118分别具有一曲率半径。在一非限制性示例中，第一、第二和第三边缘114、116、118的曲率半径优选为约0.02英寸到约0.04英寸。如图3A和3B所示，在模制突出部102的第一侧部104与第二端部112之间的第一交接部120、以及在模制突出部102的第二侧部106与第二端部112之间的第二交接部122也分别具有曲率半径。优选地，所述交接部120、122的曲率半径为约0.05英寸到约0.07英寸，然而应当理解：在不背离本发明的范围的情况下也可以为任意或全部的所述特征(例如但不限于，中间部分108、边缘114、116、118、交接部120、122)使用其它的曲率半径。应当理解，所述曲率半径使分路分离器100的模制突出部102具有较为平滑的边缘(例如114、116、118)(都在图3A～3C中示出)和交接部120、122(都在图3A和3C中示出)，其用于阻止分路32、34(都在图2、4A和4B中示出)不期望地撞到或粘到模制突出部102上。
继续参照图3A和3B，应当理解，模制突出部102的第二端部112的第三边缘118设置成分别与模制突出部102的第一、第二侧部104、106的第一、第二边缘114、116成一角度θ。在一非限制性示例中，该角度θ优选为约30度到约60度。如图1、2、4A和4B所示，该角度θ用于进一步适应脱扣杆12的运动，尤其是其脱扣桨片14的运动。分路分离器100的模制突出部102还具有厚度t，该厚度t在一非限制性示例中优选为约0.05英寸到约0.07英寸。在一非限制性示例中，模制突出部102的中间部分108的上述C形形状优选具有约0.1英寸到约0.2英寸的曲率半径，该C形形状也用于适应脱扣桨片14的运动(图1、2、4A和4B)并保护脱扣桨片14免受分路32、34和/或碎片的影响。
因此，本发明的分路分离器100具有一模制突出部102，该模制突出部102与断路器壳体4的基体22一体形成并切实有效地保护断路器脱扣杆12免受分路32、34和/或例如由电弧40(图1)引起的碎片的影响。这样便防止了分路32、34或这种碎片对脱扣杆操作的不希望的干涉。
尽管已详细说明了本发明的具体实施例，但本领域技术人员应认识到，可根据所公开的整体教导提出这些细节的修改和替代方案。因此，所公开的具体结构仅是例述性的而非限制本发明的范围，本发明的范围将给定为所附权利要求及其任意和所有等效方案的全部范围。

Claims (20)

1.一种用于电气开关装置(2)的分路分离器(100)，所述电气开关装置(2)包括壳体(4)、容纳在壳体(4)内的可分离触点(6、8)、具有脱扣杆(12)的操作组件(10)、以及脱扣组件(30)，该脱扣组件(30)构造成响应于故障状况与所述脱扣杆(12)共同作用以脱扣断开所述可分离触点(6、8)，所述脱扣组件(30)包括一定数量的分路(32、34)，所述分路分离器(100)包括：
一模制突出部(102)，该模制突出部(102)构造成从所述电气开关装置(2)的壳体(4)向外延伸，所述模制突出部(102)构造成至少部分地围绕所述脱扣杆(12)的一部分(14)从而使所述一定数量的分路(32、34)与所述脱扣杆(12)分离。
2.根据权利要求1的分路分离器(100)，其特征在于，响应于所述故障状况形成一产生碎片的电弧(40)；其中，所述脱扣杆(12)的所述部分(14)是从所述脱扣杆(12)向外延伸的脱扣桨片(14)；其中，所述模制突出部(102)包括第一侧部(104)、相对并远离该第一侧部(104)设置的第二侧部(106)、以及在该第一侧部(104)与第二侧部(106)之间延伸的中间部分(108)；其中，该中间部分(108)构造成适应所述脱扣桨片(14)的运动，同时使所述脱扣桨片(14)与所述一定数量的分路(32、34)分离并保护所述脱扣桨片(14)免受所述碎片的影响。
3.根据权利要求2的分路分离器(100)，其特征在于，所述一定数量的分路是第一分路(32)和第二分路(34)；其中，所述模制突出部(102)构造成被设置在所述第一分路(32)与所述第二分路(34)之间以使所述第一分路(32)与所述第二分路(34)分离；其中，所述模制突出部(102)的第一侧部(104)构造成被设置在所述第一分路(32)与所述脱扣桨片(14)之间；其中，所述模制突出部(102)的第二侧部(106)构造成被设置在所述第二分路(34)与所述脱扣桨片(14)之间；其中，所述中间部分(108)构造成被设置在所述脱扣桨片(14)与所述可分离触点(6、8)之间。
4.根据权利要求2的分路分离器(100)，其特征在于，所述模制突出部(102)的中间部分(108)具有弓形形状；其中，当从中间部分(108)的上方观察时，该中间部分(108)基本上呈C形。
5.根据权利要求2的分路分离器(100)，其特征在于，所述电气开关装置(2)的壳体(4)包括基体(22)；其中，所述模制突出部(102)还包括：构造成被设置在所述壳体(4)的基体(22)处的第一端部(110)、相对并远离该第一端部(110)设置的第二端部(112)、被设置在所述模制突出部(102)的第一侧部(104)处的第一边缘(114)、被设置在所述模制突出部(102)的第二侧部(106)处的第二边缘(116)、以及被设置在所述模制突出部(102)的第二端部(112)处的第三边缘(118)；其中，所述第一边缘(114)、第二边缘(116)和第三边缘(118)分别具有曲率半径。
6.根据权利要求5的分路分离器(100)，其特征在于，所述第一边缘(114)、第二边缘(116)和第三边缘(118)的曲率半径为约0.02英寸到约0.04英寸。
7.根据权利要求5的分路分离器(100)，其特征在于，所述模制突出部(102)的第一侧部(104)与所述模制突出部(102)的第二端部(112)形成第一交接部(120)；其中，所述模制突出部(102)的第二侧部(106)与所述模制突出部(102)的第二端部(112)形成第二交接部(122)；其中，第一交接部(120)和第二交接部(122)分别具有约0.05英寸到约0.07英寸的曲率半径。
8.根据权利要求5的分路分离器(100)，其特征在于，所述模制突出部(102)的第二端部(112)的第三边缘(118)被设置成：与所述模制突出部(102)的第一侧部(104)的第一边缘(114)成一角度θ，并与所述模制突出部(102)的第二侧部(106)的第二边缘(116)成一角度θ；其中，所述角度θ构造成适应所述电气开关装置(2)的所述脱扣杆(12)的运动。
9.根据权利要求8的分路分离器(100)，其特征在于，所述角度θ为约30度到约60度。
10.根据权利要求1的分路分离器(100)，其特征在于，所述电气开关装置(2)的壳体(4)包括基体(22)；其中，所述模制突出部(102)构造成从该基体(22)垂直向外延伸；其中，所述模制突出部(102)和所述基体(22)包括单件材料。
11.一种电气开关装置(2)，包括：
具有基体(22)的壳体(4)；
容纳在壳体(4)中的可分离触点(6、8)；
具有脱扣杆(12)的操作组件(10)；
及脱扣组件(30)，该脱扣组件(30)能响应于故障状况与所述脱扣杆(12)共同作用以脱扣断开所述可分离触点(6、8)，所述脱扣组件(30)包括一定数量的分路(32、34)；以及
至少一个分路分离器(100)，该至少一个分路分离器包括：
从基体(22)向外延伸的模制突出部(102)，所述模制突出部(102)至少部分地围绕所述脱扣杆(12)的一部分(14)，从而使所述一定数量的分路(32、34)与所述脱扣杆(12)分离。
12.根据权利要求11的电气开关装置(2)，其特征在于，响应于所述故障状况形成一产生碎片的电弧(40)；其中，所述脱扣杆(12)的所述部分(14)是从所述脱扣杆(12)向外延伸的脱扣桨片(14)；其中，所述至少一个分路分离器(100)的所述模制突出部(102)包括第一侧部(104)、相对并远离该第一侧部(104)设置的第二侧部(106)、以及在该第一侧部(104)与第二侧部(106)之间延伸的中间部分(108)；其中，该中间部分(108)适应所述脱扣桨片(14)的运动，同时使所述脱扣桨片(14)与所述一定数量的分路(32、34)分离并保护所述脱扣桨片(14)免受所述碎片的影响。
13.根据权利要求12的电气开关装置(2)，其特征在于，所述一定数量的分路是第一分路(32)和第二分路(34)；其中，所述至少一个分路分离器(100)的所述模制突出部(102)被设置在所述第一分路(32)与所述第二分路(34)之间以使所述第一分路(32)与所述第二分路(34)分离；其中，所述模制突出部(102)的第一侧部(104)被设置在所述第一分路(32)与所述脱扣桨片(14)之间；其中，所述模制突出部(102)的第二侧部(106)被设置在所述第二分路(34)与所述脱扣桨片(14)之间；其中，所述中间部分(108)被设置在所述脱扣桨片(14)与所述可分离触点(6、8)之间。
14.根据权利要求12的电气开关装置(2)，其特征在于，所述至少一个分路分离器(100)的所述模制突出部(102)的中间部分(108)具有弓形形状；其中，当从中间部分(108)的上方观察时，该中间部分(108)基本上呈C形。
15.根据权利要求12的电气开关装置(2)，其特征在于，所述至少一个分路分离器(100)所述模制突出部(102)还包括：被设置在所述壳体(4)的基体(22)处的第一端部(110)、相对并远离该第一端部(110)设置的第二端部(112)、被设置在所述模制突出部(102)的第一侧部(104)处的第一边缘(114)、被设置在所述模制突出部(102)的第二侧部(106)处的第二边缘(116)、以及被设置在所述模制突出部(102)的第二端部(112)处的第三边缘(118)；其中，所述第一边缘(114)、第二边缘(116)和第三边缘(118)分别具有曲率半径。
16.根据权利要求15的电气开关装置(2)，其特征在于，所述第一边缘(114)、第二边缘(116)和第三边缘(118)的曲率半径为约0.02英寸到约0.04英寸。
17.根据权利要求15的电气开关装置(2)，其特征在于，所述模制突出部(102)的第一侧部(104)与所述模制突出部(102)的第二端部(112)形成第一交接部(120)；其中，所述模制突出部(102)的第二侧部(106)与所述模制突出部(102)的第二端部(112)形成第二交接部(122)；其中，第一交接部(120)和第二交接部(122)分别具有约0.05英寸到约0.07英寸的曲率半径。
18.根据权利要求15的电气开关装置(2)，其特征在于，所述模制突出部(102)的第二端部(112)的第三边缘(118)被设置成：与所述模制突出部(102)的第一侧部(104)的第一边缘(114)成一角度θ，并与所述模制突出部(102)的第二侧部(106)的第二边缘(116)成一角度θ；其中，所述角度θ适应所述电气开关装置(2)的所述脱扣杆(12)的运动；其中，所述角θ为约30度到约60度。
19.根据权利要求11的电气开关装置(2)，其特征在于，所述至少一个分路分离器(100)的所述模制突出部(102)从所述壳体(4)的基体(22)垂直向外延伸；其中，所述模制突出部(102)和所述基体(22)包括单件材料。
20.根据权利要求11的电气开关装置(2)，其特征在于，所述电气开关装置是断路器(2)；其中，所述断路器(2)的所述可分离触点(6、8)包括至少一个固定触点(6)和至少一个具有可动电触点(8)的可动触臂(16)；其中，所述至少一个可动触臂(16)是可动的，以使所述可动电触点(8)移入和移出与所述至少一个固定触点(6)中的相应一个之间的电接触；其中，所述脱扣组件(30)还包括至少一个负载导体(36)；其中，所述一定数量的分路包括为所述至少一个可动触臂(16)中的每个设置一对分路(32、34)；其中，每一对所述分路(32、34)将所述至少一个负载导体(36)中的一个电气连接到所述至少一个可动触臂(16)中的相应一个；其中，所述至少一个分路分离器包括为每一对所述分路(32、34)设有一个分路分离器(100)。
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