CN102568945B

CN102568945B - 可配置电开关装置

Info

Publication number: CN102568945B
Application number: CN201110461888.5A
Authority: CN
Inventors: W·E·贝蒂; X·周
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2031-12-02

Abstract

一种电开关装置(100；200；300；400)，包括：至少一个极(102；202；302；402)；多个第一端子(104；204；304；404)；多个第二端子(106；206；306；406)；多个可分离触点对(108；208；308；408)；多个可现场配置的跨接器(110；210；310；410)。多个可现场配置的跨接器的每一个串联电连接两个可分离触点对。多个可现场配置的跨接器的每一个电连接至：(a)两个第一端子(204)，(b)两个第一端子(304；404)或两个第二端子(306；406)；或(c)一个第一端子(104)和一个第二端子(106)。

Description

可配置电开关装置

技术领域

本发明一般涉及电开关装置，特别涉及包括多个可分离触点的断路器。

背景技术

美国专利6614334公开了一种两断路器机构的串联设置。该断路器的中断性能由“串联电弧的电流限制”来决定，其提供串联的两个电弧，因此具有单个电弧的两倍的电阻。

已经知道，串联连接断路器的多个极，以便为低电压(例如但不限于750V直流电；1000V直流电；1500V直流电)开关和中断设备提供高电压。

断路器典型地可以为一、二、三以及四极结构，但是更多的极数也是可以的。

对于1000V直流应用，典型地，将多个断路器联接在一起。最公知的是，现有的六极或八极空气断路器设计成使得极以预定的方式在断路器结构中电连接。这限制了六极或八极断路器在开关设备或配电盘中的布线的灵活性。

在诸如包括多个可分离触点的断路器的电开关装置中，存在改进的空间。

发明内容

本发明的实施例满足了这些以及其他的需求，其中，电开关装置包括：至少一个极；多个第一端子；多个第二端子；多个可分离触点对；多个可现场配置(field-configurable)的跨接器(jumper)，所述多个可现场配置的跨接器中的每一个串联电连接所述可分离触点对中的两个，所述多个可现场配置的跨接器中的每一个电连接至：(a)两个第一端子，(b)两个第一端子或两个第二端子；或(c)一个第一端子和一个第二端子。

N可为所述至少一个极的整数计数(integer count)；N个所述多个第一端子可以为输入端子；N个所述多个第二端子可以为输出端子；两个所述可分离触点对可以对于所述至少一个极的每一个串联电连接；N个所述多个可现场配置的跨接器中的每一个可在可以不是输入端子之一的所述多个第一端子中的一个和可以不是输出端子之一的所述多个第二端子中的一个之间电连接。

所述至少一个极可以为整数N个的多个极，其被构造成对具有整数N个的多个相的AC负载供电。

所述多个可现场配置的跨接器中的每一个可以电连接至所述一个第一端子和所述一个第二端子。

N可以为所述至少一个极的整数计数；N个所述多个第二端子可以为输入端子；N个所述多个第二端子可以为输出端子；两个所述可分离触点对可对于所述至少一个极中的每一个串联电气连接；N个所述多个可现场配置的跨接器中的每一个可在所述多个第一端子的两个之间电连接。

所述多个可现场配置的跨接器的每一个可电连接至所述两个第一端子。

所述多个第一端子中的两个可以为输入端子；所述多个第二端子中的两个可以为输出端子；N可以为所述多个可现场配置的跨接器的整数计数；两个可分离触点对可以电连接至输出端子；N个可现场配置的跨接器的一半可将可分离触点对中的一半串联电连接在一个输入端子和一个输出端子之间；所述N个可现场配置的跨接器的另一半可将所述可分离触点对中的另一半串联电连接在另一个输入端子和另一个输出端子之间；输出端子可以构造成用于电连接至负载。

所述多个第一端子中的一个可以为输入端子；所述多个第一端子中的另一个可以为输出端子；N可以为所述多个可现场配置的跨接器的整数计数；可分离触点对中的一个可以电连接至输入端子；可分离触点对中的另一个可以电连接至输出端子；N个所述多个可现场配置的跨接器可将所述可分离触点对串联电连接在输入端子和输出端子之间；输入端子和输出端子可以构造成接收负载和电源的串联组合。

所述多个可现场配置的跨接器中的每一个可以电连接至两个第一端子或两个第二端子。

附图说明

结合附图阅读对优选实施例的后续说明，可以获得对本发明的全面的理解，在附图中：

附图1-4为根据本发明的实施例的电开关装置的端子、可分离触点和跨接器的原理形式的框图；

附图5-8分别为附图1-4中的电开关装置的立体图。

具体实施方式

在此使用的术语“若干个”的意思是一个或大于一个的整数个(即复数个)。

在此使用的术语“紧固件”的意思是螺钉、螺栓以及螺栓与螺母(例如，但不限于锁定螺母)的组合以及螺栓、垫圈和螺母的组合。

在此使用的术语“电导体”的意思是导线(例如固体的；绞合的；绝缘的；非绝缘的)、铜导体、铝导体、合适的金属导体或其它的允许电流容易地流过的合适的材料或物体。

在此使用的术语“低压”的意思是低于或等于大约1000V交流电压或大约750V直流电压的电压。

在此使用的术语“用于低压设备的高压”的意思是指大于“低压”且一直到大约1500V的电压，但是，这可以根据应用稍微高一点，但不大于2000V。

在此使用的两个或多于两个的部件“连接”或“耦合”在一起的表述的意思是部件直接或通过一个或多于一个中间部件连结在一起。此外，在此使用的两个或多于两个部件被“附着”的表述的意思是直接连结在一起。

尽管联系六极断路器(即具有六对可分离触点)来说明本发明，然而，本发明可适用于具有八极(即具有八对可分离触点)或任何其他适合的多个极的更大范围的电开关装置。

在此公开的示例的六极空气断路器能够包括可对于高压(对于低压设备)交流和直流应用二者的每个极使用的端子。由于适合于每一个极的端子，六极断路器可以不同的方式布线或以其他方式配置。例如，在六极电气串联连接的情况下，其可以用于具有超过600VDC系统电压的应用。比如，在两极串联联结的情况下，其可以用于超过600V交流电压的三相设备。

在“潜在接地负载(potentially grounded load)”中，系统接地可在电源端(power end)或在负载(在现场(at the site))。

本发明可以用于例如但不限于“绿色”系统(比如风能和太阳能部分)。

参照附图1-4，所配置的诸如断路器100、200、300、400的电开关装置包括至少一个极。例如，在相应的图1和2中示出了三个所配置的极102、202，在图3和4中示出了一个所配置的极302、402。断路器100、200、300、400进一步分别包括：多个第一端子104、204、304、404，多个第二端子106、206、306、406，多个可分离触点对108、208、308、408，多个可现场配置的跨接器110、210、310、410。多个可现场配置的跨接器110、210、310、410的每一个串联电连接两个相应对可分离触点108、208、308、408。多个可现场配置的跨接器110、210、310、410的每一个分别电连接至：(a)两个第一端子204，如图2中的跨接器210所示，(b)两个第一端子304、404或第二端子306、406，分别如附图3和4中的跨接器310、410所示，或(c)一个第一端子104和一个第二端子106，如附图1中的跨接器110所示。

可以理解的是，除了对于多种可现场配置的跨接器110、210、310、410的示例配置之外，示例的断路器100、200、300、400可以是相同或相似的装置。

例1

参考附图1，例如，N＝3为三个示例极102的非限制性示例整数计数。N个所述多个第一端子104为输入端子。N个所述多个第二端子106为输出端子。两个可分离触点对108对于三个示例极102中的每一个串联电连接。N个所述多个可现场配置的跨接器110中的每一个在所述多个第一端子104中的不是输入端子之一的一个和所述多个第二端子106中的不是输出端子之一的一个之间电连接。例如，如图1所配置。断路器100可输入三个输入相112(如假象线所示出的)(例如但不限于来自于示例的三项电源(未示出)的A、B和C相)并输出三个输出相114(如假想线所示出的)(例如但不限于到示例的三相负载(未示出)的A、B和C相)。

例2

三个示例极102构造成对具有三个示例相的交流负载(未示出)供电。尽管如此，可以理解的是，任何合适数量的相可以用于交流或直流负载。

例3

参考附图2，例如，N＝3为三个示例极202的非限制性示例整数。N个所述多个第二端子204为输入端子。N个所述多个第二端子206为输出端子。两个可分离触点对208对于三个示例极202中的每一个串联电连接。N个可现场配置的跨接器210中的每一个在所述多个第一端子204中的两个之间电连接。例如，如图2所配置，断路器200可输入三个输入相212(如假象线所示出的)(来自于示例的三相电源(未示出)并输出三个输出相214(如假想线所示出的)(到示例的三相负载(未示出)。

例4

三个示例极202构造成对具有三个示例相的交流负载(未示出)供电。尽管如此，可以理解的是，可对于交流或直流负载使用任何合适数量的相。

例5

参考附图3，所述多个第一端子304中的两个为输入端子，所述多个第二端子306中的两个为用于负载312(如假想线所示出的)的输出端子，N＝4为所述多个可现场配置的跨接器310的示例整数计数，两个可分离触点对308电连接至用于负载312的输出端子，N个可现场配置的跨接器中的一半(N/2＝2)将一半的可分离触点对308串联电连接在一个输入端子304和一个用于负载312的输出端子之间，N个可现场配置的跨接器310中的另一半将另一半可分离触点对308串联电连接在另一个输入端子304和另一个用于负载312的输出端子之间。

例6

示例负载312为直流负载，示例极302构造成对直流负载供电。例如，如图3所配置，断路器300可输入一个直流输入314(如假想线所示)(来自示例的直流电源(未示出))并输出一个直流输出316(如假想线所示)到示例的直流负载312。

例7

例如，参照附图4，所述多个第一端子404的一个为输入端子，所述多个第一端子404的另一个为输出端子，N＝5为所述多个可现场配置的跨接器410的示例整数计数，一个可分离触点对408电连接至输入端子，另一个可分离触点对408电连接至输出端子，N个所述多个可现场配置的跨接器410将可分离触点对408串联电连接在输入端子和输出端子之间，输入端子和输出端子构造成接收负载412和电源414的串联组合。

例8

示例负载412为直流负载，极402构造成对直流负载供电。例如，如图4所配置，断路器400可对于直流负载412从直流电源414(如假想线所示)输入一个直流输入。

例9

附图5-8示出了相应的断路器100、200、300、400。可以理解的是，分别在图1-4中的可分离触点108、208、308、408未与对应的断路器操作机构(未示出)和脱扣单元(为示出)一起示出。

如图5所示，每一个可现场配置的跨接器110为电导体，其包括第一平面部分116、第二平面部分118和第三平面部分120。第一平面部分116平行于第三平面部分120。第二平面部分118垂直于第一平面部分116和第三平面部分120。第一平面部分116通过若干个紧固件122电连接至一个第一端子104。第三平面部分120通过若干个紧固件124电连接至一个第二端子106。为了适应对应端子104、106之间的宽度偏差和高度偏差，示例的第二平面部分118为非矩形的平行四边形。

如图6-8所示，每一个可现场配置的跨接器210、310、410为平面的U形导体。

尽管已经详细描述了本发明的具体实施例，本领域技术人员可以理解的是，由所公开内容的教导，可开发出对这些细节的多种修改和替换。因此，所公开的特定布置仅仅是说明性的，不用作对本发明的限定，本发明的范围的宽度由所附权利要求以及其任何所有的等效内容给出。

附图标记列表

100 电开关装置，比如断路器

102 三个极

104 多个第一端子

106 多个第二端子

108 多个可分离触点对

110 多个可现场配置的跨接器

112 三个输入相

114 三个输出相

116 第一平面部分

118 第二平面部分

120 第三平面部分

122 若干个紧固件

124 若干个紧固件

200 断路器

202 三个极

204 多个第一端子

206 多个第二端子

208 多个可分离触点对

210 多个可现场配置的跨接器

212 三个输入相

214 三个输出相

300 断路器

302 极

304 多个第一端子

306 多个第二端子

308 多个可分离触点对

310 多个可现场配置的跨接器

312 负载

314 直流输入

316 直流输出

400 断路器

402 极

404 多个第一端子

406 多个第二端子

408 多个可分离触点对

410 多个可现场配置的跨接器

412 负载

414 电源

Claims

1.一种电开关装置，包括：

至少一个极(102；202；302；402)；

多个第一端子(104；204；304；404)；

多个第二端子(106；206；306；406)；

多个可分离触点对(108；208；308；408)；以及

多个可现场自由配置的跨接器(110；210；310；410)，所述多个可现场自由配置的跨接器中的每一个串联电连接两个所述可分离触点对；所述多个可现场自由配置的跨接器中的每一个电气连接至：(a)所述第一端子(204)中的两个，(b)所述第一端子(304；404)中的两个或所述第二端子(306；406)中的两个；或(c)所述第一端子(104)中的一个和所述第二端子(106)中的一个，以提供多相电力。

2.根据权利要求1的电开关装置，其中，N为所述至少一个极(102)的整数计数；其中，所述N个所述多个第一端子为输入端子(104)；其中，所述N个所述多个第二端子为输出端子(106)；其中，两个所述可分离触点对(108)对于所述至少一个极中的每一个串联电连接；且其中，所述N个所述多个可现场自由配置的跨接器(110)中的每一个电气连接在所述多个第一端子中不是所述输入端子之一的一个和所述多个第二端子中不是所述输出端子之一的一个之间。

3.根据权利要求2的电开关装置，其中，所述至少一个极为整数N个的多个极中，其构造成对具有整数N个的多个相的交流负载进行供电。

4.根据权利要求1的电开关装置，其中，N为所述至少一个极的整数计数；其中，所述N个所述多个第二端子为输入端子；其中，所述N个所述多个第二端子为输出端子；其中，两个所述可分离触点对对于所述至少一个极中的每一个串联电连接；且其中，所述N个所述多个可现场自由配置的跨接器中的每一个电连接在所述多个所述第一端子中的两个之间。

5.根据权利要求4的电开关装置，其中，所述至少一个极为整数N个的多个极，其构造成对具有整数N个的多个相的交流负载供电。

6.根据权利要求1的电开关装置，其中，所述多个第一端子中的两个为输入端子(304)；其中，所述多个第二端子中的两个为输出端子(306)；其中，N为所述多个可现场自由配置的跨接器(310)的整数计数；其中，两个所述可分离触点对(308)电连接至所述输出端子；其中，所述N个可现场自由配置的跨接器中的一半将所述可分离触点对中的一半串联电连接在一个所述输入端子和一个所述输出端子之间；其中，所述N个可现场自由配置的跨接器的另一半将所述可分离触点对中的另一半串联电连接在另一个所述输入端子和另一个所述输出端子之间；且其中，所述输出端子构造成用于到负载(312)的电连接。

7.根据权利要求6的电开关装置，其中，所述负载为直流负载(312)；且其中，所述至少一个极(302)为构造成对所述直流负载进行供电的一个极。

8.根据权利要求1的电开关装置，其中，所述多个第一端子中的一个为输入端子(404)；其中，所述多个第一端子中的另一个为输出端子(406)；其中，N为所述多个可现场自由配置的跨接器(410)的整数计数；其中，一个所述可分离触点对(408)电连接至所述输入端子；其中，另一个所述可分离触点对电连接至所述输出端子；其中，所述N个所述多个可现场自由配置的跨接器将所述可分离触点对串联电连接在所述输入端子和所述输出端子之间；且其中，所述输入端子和所述输出端子构造成接收负载(412)和电源(414)的串联组合。

9.根据权利要求8的电开关装置，其中，所述负载为直流负载(412)；且其中，所述至少一个极为被构造成对所述直流负载进行供电的一个极(402)。

10.根据权利要求1的电开关装置，其中，所述多个可现场自由配置的跨接器(210)中的所述每一个电连接至所述第一端子(204)中的所述两个。

11.根据权利要求10的电开关装置，其中，所述至少一个极为构造成对具有多个相的交流负载进行供电的多个极(202)。

12.根据权利要求11的电开关装置，其中，所述多个极为三个极(202)；其中，所述多个相为三相；其中，所述多个第一端子为六个第一端子；其中，所述多个第二端子为六个第二端子；其中，所述多个可分离触点对为六个可分离触点对；且其中，所述多个可现场自由配置的跨接器为三个可现场自由配置的跨接器。

13.根据权利要求1的电开关装置，其中，所述多个可现场自由配置的跨接器(310；410)中的所述每一个电连接至所述第一端子(304；404)中的所述两个或所述第二端子(306；406)中的两个。

14.根据权利要求13的电开关装置，其中，所述至少一个极为构造成对直流负载(312；412)进行供电的一个极(302；402)。

15.根据权利要求14的电开关装置，其中，所述多个第一端子为六个第一端子(304)；其中，所述多个第二端子为六个第二端子(306)；其中，所述多个可分离触点对为六个可分离触点对(308)；且其中，所述多个可现场自由配置的跨接器为四个可现场自由配置的跨接器(310)。

16.根据权利要求14的电开关装置，其中，所述多个第一端子为六个第一端子(404)；其中，所述多个第二端子为六个第二端子(406)；其中，所述多个可分离触点对为六个可分离触点对(408)；且其中，所述多个可现场自由配置的跨接器为五个可现场自由配置的跨接器(410)。

17.根据权利要求1的电开关装置，其中，所述多个可现场自由配置的跨接器(110)中的所述每一个电连接至所述第一端子(104)中的所述一个以及所述第二端子(106)中的所述一个。

18.根据权利要求17的电开关装置，其中，所述至少一个极为构造成对具有多个相的交流负载进行供电的多个极(102)。

19.根据权利要求18的电开关装置，其中，所述多个极为三个极(102)；其中，所述多个相为三个相；其中，所述多个第一端子为六个第一端子；其中，所述多个第二端子为六个第二端子；其中，所述多个可分离触点对为六个可分离触点对；且其中，所述多个可现场自由配置的跨接器为三个可现场自由配置的跨接器(110)。

20.根据权利要求1的电开关装置，其中，所述多个可现场自由配置的跨接器中的每一个为平面的U形电导体(210；310；410)。

21.根据权利要求1的电开关装置，其中，所述多个可现场自由配置的跨接器中的每一个是包括第一平面部分(116)、第二平面部分(118)和第三平面部分(120)的电导体(110)；其中，所述第一平面部分平行于所述第三平面部分；其中，所述第二平面部分垂直于所述第一平面部分和所述第三平面部分；其中，所述第一平面部分电连接至所述第一端子中的所述一个；其中，所述第三平面部分电连接至所述第二端子中的所述一个；且其中，所述第二平面部分为非矩形的平行四边形。