CN101971281A - 电路断路器的多极电枢联锁 - Google Patents

Abstract

多极电路断路器和方法包括至少两个断路器模块，其包括在其内的电路断路器。所述电路断路器包括被构造成连接和断开其内的触头的活动臂。所述至少两个模块包括可连接到所述至少两个模块中的每一个的所述活动臂的电枢。中心模块连接所述至少两个模块。所述中心模块包括致动器和在中点处连接所述致动器的梁。所述梁连接所述至少两个模块的每个电枢，其中在跳闸条件下所述致动器移动所述梁从而使用所述电枢来使得所述至少两个模块同时跳闸。

Description

电路断路器的多极电枢联锁

相关申请信息

本申请要求2008年2月19日提交的临时申请第61/029,595号的优先权，其通过引用被并入本文。

技术领域

本公开内容涉及电路断路器，并且更具体地涉及用于联锁两个或更多个电路断路器的极电枢来协调断路器跳闸事件的设备和方法。

背景技术

在许多多极电路断路器设计中，横杆被用于接口连接与各机械极相关联的手柄。横杆在枢转点将手柄系在一起从而确保在多极断路器内的任意极跳闸时中断所有有效导体。这被称为“共用跳闸”断路器，该断路器经由其操作手柄将所述极系在一起。

在无法将断路器联接在一起的情况下，电枢可以彼此独立地跳闸，并且之后另一极机构将占用更多电流并因此延迟跳闸时间。这可能导致破坏电路断路器所要提供保护的负载电路。

发明内容

多极电路断路器和方法包括至少两个断路器模块，所述断路器模块包括在其内的电路断路器。电路断路器包括被构造成连接和断开其内的触头的活动臂。所述至少两个模块包括可连接到所述至少两个模块中的每一个的所述活动臂的电枢。中心模块连接所述至少两个模块。中心模块包括致动器和在中部连接所述致动器的梁。所述梁连接所述至少两个模块的每个电枢，其中在跳闸条件下所述致动器移动所述梁从而使用电枢来使所述至少两个模块同时跳闸。

用于使多极电路断路器同时跳闸的方法包括提供至少两个断路器模块，其包括在其内的电路断路器，所述电路断路器包括被构造成连接和断开其内的触头的活动臂，所述至少两个模块包括可连接到所述至少两个模块中的每一个的所述活动臂的电枢；以及连接所述至少两个模块的中心模块，所述中心模块包括致动器和在中部连接所述致动器的梁，所述梁连接所述至少两个模块梁的每个电枢。在所述至少两个断路器模块中的至少一个断路器模块内检测跳闸条件，并且在跳闸条件下所述致动器被供给能量以便移动所述梁从而使用电枢来使所述至少两个模块同时跳闸。

结合附图理解本发明示意性实施例的下述详细描述可以显而易见到本发明的这些和其他目的、特征和优点。

附图说明

本公开内容将参考以下附图被详细呈现于优选实施例的下述描述中，在附图中：

图1是根据一种示意性实施例的多极电路断路器的立体图；

图2是根据一种示意性实施例的图1的多极电路断路器的立体图，其中去除了中心模块外壳并且用于连接电枢的梁的一侧被示为未组装；

图3是根据一种示意性实施例的图2的多极电路断路器的立体图，其中去除了中心模块外壳并且用于连接电枢的梁的两侧均被示为未组装；

图4是根据一种示意性实施例的图1的多极电路断路器的立体图，其以虚线示出了外壳和内部部件并且进一步示出了用于连接电枢的梁；

图5是示意性示出了根据一种示意性实施例的电枢的立体图，其中该电枢被连接于梁并且被构造成被螺线管移位；

图6是示意性示出了根据图5所示示意性实施例的电枢的侧视图，其中该电枢被连接于梁并且被构造成被螺线管移位；以及

图7是示意性示出了根据一种示意性实施例的电枢的侧视图，其中该电枢被连接于梁并且被构造成释放托架并因而使断路器跳闸。

具体实施方式

本原理提供多极载流装置的电枢的机械联接。所述多极载流装置可以包括住宅电路断路器设计，其中两个外部模块包括热磁操作的机构，而中心模块包括机械地使外部极同时跳闸的磁螺线管。在可应用时，直接电枢构思也可以应用于其他设计。

根据本原理，实施例被提供用于防止多极装置的各个极彼此独立地跳闸。这提供了电枢之间的直接接口并且通过减少所需机械接口的数量来提高多极断路器设计的稳固性。可替代的方法是，使用与磁螺线管接口连接的独立跳闸棒(脱扣条)且其各端被断路器的外壁支撑。这种可替代构思需要更严格地控制尺寸间隙/公差并且可以允许在每个极的轴颈/螺线管/电枢之间具有更多的位置差异。

本原理不限于示意性示例并且可以被应用于其他电路断路器类型。可以通过使用能够执行相同或相似功能的专用硬件及等价硬件来提供图中所示的各种元件的功能。此外，这样的等价物旨在包括当前公知的等价物及今后发展出的等价物(即，不考虑结构，发展出的执行相同功能的任意元件)。

现在具体参考附图，其中贯穿几幅附图，类似附图标记指代类似或相同元件，并且从图1开始，示意性示出了多极电路断路器10。电路断路器10包括三个模块。外部模块100和104包括被构造成在冲击电流或过载电流的条件下跳闸的类似机构。这些部件可以包括固定触头、活动触头、促成电路内在固定触头和活动触头之间的断路器的活动臂或活动极、以及可以用于电路断路器的任意其他机械或电气部件。因为这样的部件可以变化并且可以是公知的，因此为了简明省略了进一步描述。电路断路器10包括中心模块102，其包括被用于在操作期间使电路断路器10跳闸的电子器件或电气部件。外部模块100和104包括手柄106，其用于手动脱扣断路器10或在跳闸后复位断路器10。因为断路器10是多极断路器，所以示出两个手柄106。应该理解，任意数量的模块100或104可以被使用并且可以根据本原理被构造成同时跳闸。示出了电线线圈108以用于在安装期间连接断路器10。

参考图2和图3，示出了三个模块类型的组件，其中外部模块100和104包括热和磁操作的机构。去除了中心模块102的外壳以便示出磁螺线管122，该磁螺线管122将机械地使外部模块100和104的极同时跳闸。这是通过螺线管梁124实现的，其中该螺线管梁124直接附连于中心模块102内的螺线管122。梁124的端部126延伸到外部极内并且附连于电枢(未示出)。

图2示出了组装在模块104内的一个端部126和分离于模块100的另一个端部126。在图3中，示出了拆卸状态的螺线管122、梁124和板128。

在一个示意性实施例中，中心模块102的螺线管梁124与电子器件板128被压配合到螺线管122上，并且之后被压配合到各外部极100和104内的电枢(未示出)内，从而将电枢联接在一起。也可以使用其他附连类型。在这种设计中，仅示出了一个磁闩锁螺线管122，该磁闩锁螺线管122用于位于外部模块100和104内的两个电枢。也可以使用两个或更多个螺线管122。螺线管122位于中心极模块102内，该中心极模块102被夹在两个外部模块100和104之间。螺线管梁124被用于中心室内并且被直接附连于螺线管122。

参考图4，断路器10的立体图被表现为透明的以便允许看到模块100和104内的电枢130。梁124阻止电枢130之间的倾斜，并且梁124被联接于电枢130，电枢130优选地通过压配合被容纳在外部极100和104内。“2”或“Z”形杆的端部132用作肘节销，其系住外部极螺线管(如果存在的话)并且连接双金属件或磁轭组件(图7)。中心模块102的螺线管122优选地通过压配合被联接于螺线管梁124。因为螺线管122和外部极或模块100和104内的电枢130被全部联接在一起，所以所有的极(100和104)同时跳闸。

断路器10的构造的另一个优点在于，省去了对于第二磁闩锁螺线管的需要，原因在于中心极或模块102使用螺线管梁124。断路器构造也省去了对于单独的跳闸棒的需要。

参考图5，示意性示出了被梁124连接的电枢130，其中梁穿过板128。螺线管122通过板128被提供动力或供给能量且被控制，该板128优选地是印刷线路板或PCB。板128内用于梁124的开口140尺寸小，因为PCB 128将仅需提供用于梁124行进的小开口。

参考图6，示意性示出了螺线管122和电枢130的侧视图。外部模块100和104包括热和磁操作的机构，而中心室102(图1)包括机械地使外部极的电枢130同时跳闸的磁螺线管122。螺线管梁124被直接附连于螺线管122，其中梁124的各端部延伸到外部极内并且附连于电枢130。

参考图7，示意性地描述了示出外部模块100和104的活动叶片或活动臂202和电枢130之间相互作用的示图。螺线管122(图6)被电子电路启动。可以使用双金属件204或磁构造206使各机械极跳闸，所述双金属件204或磁构造206处理外部模块100和104内的冲击和过载条件。住宅电路断路器通常被设计成具有双金属件204和磁轭组件206以机械地检测何时存在过载或瞬时条件。当这些条件中任一条件存在时，通过双金属件204的弯曲或通过轭组件206产生的磁力来旋转电枢130。当电枢130旋转时，机械极脱开闩锁且使机构跳闸，从而断开电路。

在所示的示意性实施例中，外部模块100和104内的电子器件监控流经每个极的电流。当一个极不再具有电流或者当在任一极上检测到电弧故障时启动螺线管122(图6)。一旦螺线管122被触发，则螺线管122旋转被连接到两个电枢130(参见图5)的梁124。这允许电枢130上的槽口210运动离开托架212。托架212(沿箭头“A”的方向)旋转经过槽口210。这又导致活动叶片202跳闸并沿箭头“B”的方向运动离开静触头或固定触头216从而导致开路。因为外部模块100和104使用电枢130和梁124，所以这确保了两个机械极一同跳闸。

已经描述了电路断路器的多极电枢联锁的优选实施例(旨在示意性的而非限制性的)，应该注意到本领域的技术人员在阅读上述教导之后可以做出改进和修改。因此可以理解，可以对所公开的本发明的具体实施例做出修改，其落入所附权利要求所限定的本发明的范围和精神内。已经具体地且根据专利法的具体要求描述了本发明，在所附权利要求中列出了专利证书所要求和需要保扩的内容。

Claims (16)

1.一种多极电路断路器，包括：

在其内包括电路断路器的至少两个断路器模块，所述电路断路器包括被构造成连接和断开其内的触头的活动臂，所述至少两个模块包括能连接到所述至少两个模块中的每一个的所述活动臂的电枢；以及

连接所述至少两个模块的中心模块，所述中心模块包括致动器和在中部连接所述致动器的梁，所述梁连接所述至少两个模块的每个电枢，其中在跳闸条件下所述致动器移动所述梁从而使用所述电枢来使得所述至少两个模块同时跳闸。

2.根据权利要求1所述的断路器，其中所述中心模块包括印刷电路板来给所述致动器提供动力并控制所述致动器。

3.根据权利要求1所述的断路器，其中所述印刷电路板形成孔，所述梁穿过该孔。

4.根据权利要求1所述的断路器，其中所述致动器包括螺线管，并且螺线管柱塞移动所述梁来使得所述至少两个模块同时跳闸。

5.根据权利要求4所述的断路器，其中所述螺线管柱塞被压配合到所述梁内。

6.根据权利要求1所述的断路器，其中所述梁被压配合到所述电枢内。

7.根据权利要求1所述的断路器，还包括附加断路器模块，每个所述附加断路器模块均能根据所述中心模块跳闸。

8.一种多极电路断路器，包括：

两个断路器模块，每个断路器模块均在其内包括电路断路器，每个电路断路器均包括被构造成连接和断开其内的触头的活动臂；

安装在所述两个断路器模块中的每个内的电枢，所述电枢能被连接到相应两个断路器模块中的每个的所述活动臂，以便当移动所述电枢时导致所述活动臂跳闸从而产生开路；

连接所述两个断路器模块的中心模块，所述中心模块包括通过电路板供给能量的螺线管；以及

连接通过所述中心模块并且延伸到所述两个断路器模块内的梁，所述梁连接所述电枢，所述螺线管包括连接在所述梁的中部处的柱塞，其中在跳闸条件下所述螺线管移动所述梁从而使用电枢使得所述两个断路器模块同时跳闸。

9.根据权利要求8所述的断路器，其中所述电路板给所述螺线管提供动力并控制所述螺线管。

10.根据权利要求8所述的断路器，其中所述电路板形成孔，所述梁穿过该孔。

11.根据权利要求8所述的断路器，其中当所述两个断路器模块中的至少一个跳闸时所述螺线管移动所述梁。

12.根据权利要求11所述的断路器，其中所述柱塞被压配合到所述梁内。

13.根据权利要求8所述的断路器，其中所述梁被压配合到所述电枢内。

14.一种使得多极电路断路器同时跳闸的方法，包括：

提供在其内包括电路断路器的至少两个断路器模块，所述电路断路器包括被构造成连接和断开其内的触头的活动臂，所述至少两个模块包括能连接到所述至少两个模块中的每一个的所述活动臂的电枢；以及连接所述至少两个模块的中心模块，所述中心模块包括致动器和在中部连接所述致动器的梁，所述梁连接所述至少两个模块的每个电枢；

检测在所述至少两个断路器模块中的至少一个断路器模块内的跳闸条件；并且

在所述跳闸条件下给所述致动器供给能量以便移动所述梁从而使用所述电枢使得所述至少两个模块同时跳闸。

15.根据权利要求1所述的方法，其中检测跳闸条件包括使用电子电路检测所述跳闸条件。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述致动器包括螺线管。

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