CN1026372C - 电流互感器快速更换组件及力传递垫圈 - Google Patents

Abstract

一个力传递垫圈(400)设于连接在一个枢轴安装触头臂(114)和一个负荷侧导体(46)之间的分路(118)弯曲部分(402)附近。该力传递垫圈(400)将负荷侧导体(46)与该负荷侧导体附近的分路的相依引线(170)之间产生的磁斥力传递到该分路另外的相依引线(168)。通过将力传递垫圈(400)装设到分路(118)的弯曲部分(402)，可消除或减小在分路的相依引线之间的压缩作用，于是明显地减少斥分的时间。

Description

本发明涉及到模制外壳断路器尤其涉及到快速更换主电流互感器的组件，以使主电流互感器能快速、容易地在现场更换，且涉及到在预定过电流强度下降低可分离的主触头所需开分时间的装置。

模制外壳断路器一般在技术上是过时的，且为众所周知。在美国第4，489，295号专利公开了这种断路器的例子。这种断路器用于保护电路免受由于过电流情况（如过负荷以及较大的短路电流强度）而造成的事故。过负荷情况可为断路器额定电流的200-300%。大的短路电流强度情况可达断路器额定电流的1000%或更多。

模制断路器包括至少一对可分离的触头，该触头可以靠一个装在外壳外部的手柄手动操作，也可响应于过电流情况自动操作。在自动在作方式下，触头可以借助操作机构或磁斥力部件打开。该磁斥力部件使触头在较大电流强度的短路情况下分离开。具体说，该磁斥力部件被连接在一个装在枢轴上的触头臂和一个静止导体之间。该磁斥力部件通常是一个V形部件，它包括一个弯曲部分和两个限定一个并行电流路径的附属腿。在大强度短路电流情况下，由于电流以相反向流过并行电流路径的结果，在磁斥力部件的相应引线之间产生磁斥力，而使安装在枢轴上的触头臂打开。

在一个多极断路器（如三极断路器）中，装设了三个具有磁斥力部件的可分离的触头组件。每极一个。靠磁斥力部件独立地操作触头臂组件。例如，对A相上大强度的短路电磁，只有A相触头由其相应的磁斥力部件斥分开。B和C相的磁斥力部件不受A相触头组件动作的影响。该断路器的操作机构在这样一种情况下用来跳开另外两相：这是为了防止我们知道的单相工况，这种情况对于断路器连到旋转负荷（如电动机）时是会发生的。在这种情况下，如果不使所有相都跳闸，电动机就可能变成一个发电机，且向故障送电。

在其它的自动操作方式下，通过一个电流传感电路和一个机械操作机构使全部三个极的触头组件一起跳开。更具体地说，各电流互感器设在断路器外壳内，以检测过电流工况，当检测到过电流工况时，电流互感器就向一个电子跳闸单元或电动机械跳闸单元提供一个信号，以驱动操作机构，使触头公开。

在组装完断路器之后，常常需要拆除电流互感器。更换电流互感器有各种原因。一个原因是，原来安装的电流互感器可能有缺陷;更换电流互感器的另一个原因是，可能安装了不适当的电流互感 器。再有，为了将双重额定值断路器（如1600/2000安）从一个额定值改为另一个额定值，亦需要更换电流互感器。最后，有些断路器还可能用作不需要电流互感器的开关。

在传统的断路器中，难于在现场更换电流互感器且消费时间。尤其是更换工作需要在现场大范围的拆卸断路器，这就导致了较高的劳动成本并消费停电时间。

以已知断路器另一个问题是需要降低可分离的触头所要求的斥分时间。在一些已知断路器中，一个通常为V形的磁斥力部件或限定一对附属腿的分路被连接在动触头和负荷侧导体之间。该V形分路为柔性的，其作用像一个弹簧。

在较高强度的过电流情况下，在分路的附属腿之间，由于电流以相反方向流过附属腿而产生磁斥力。这些磁斥力是分路附属腿之间的距离以及其中流过的电流值的函数。为了在分路的两个附属腿之间产生足够的磁斥力，需要压缩分路（如减小在附属腿之间的距离），在分路两个附属腿间产生足够磁斥力，斥分开安装在枢轴上的触头臂。该分路靠邻近分路负荷侧导体的附属腿和负荷侧导体之间产生的磁斥力被压缩。该压缩力强迫附属腿一起靠近，以能够在两个附属腿之间产生足够的磁斥力，斥分开安装在枢轴上的触头臂。于是，安装在枢轴上的触头臂的斥分被延时，直到在负荷侧触头和邻近该负荷侧触头的分路附属腿之间产生足够的压力时为止。

本发明的一个目的是提供一种带电流互感器的断路器，它克服了与先有技术关连的问题。

本发明的另一个目的是提供一种具有电流互感器的断路器，该电流互感器在断路器安装完以后能快速容易地更换。

本发明的再一个目的是提供减少安装在枢轴上的触头臂所需斥分时间的装置。

简言之，本发明涉及到具有快速更换电流互感器组件的一种模制外壳断路器。该电流互感器用于检测过电流工况，且把一个信号加到电子跳闸单元，使断路器跳闸。该快速更换组件包括一个位于外壳内一个敞开空腔附近绝缘的可拆卸的板，电流互感器就设在该外壳内。该电流互感器围绕着一个负荷侧导体环形地装设，而该导体牢固地固定在断路器框架上。电路互感器和负荷侧导体整体地放置，在断路器底座一侧上敞开的空腔内构成。为了更换电流互感器，可拆卸的板被拆掉。下一步，将负荷侧导体松开，且以平行于导体纵轴的方向自断路器外壳拆卸掉。然后将电流互感器从断路器外壳拆除。为了装设新的电流互感器，倒过来执行各步骤。本发明还包括一个装在V形分路的弯曲部分附近的力传递垫圈，连接在一个安装在枢轴上的触头臂和一个负荷侧导体之间。该力传递垫圈将负荷侧导体附近和该负荷侧导体附近的分路的附属腿之间产生的斥力传递到另外的分路附属腿。通过在分路弯曲部分附近装设力传递垫圈消除了在分路附属腿之间需要的压缩作用，于是明显地减少了斥分时间。

本发明的这些和其它目的以及优点，通过以下详述及附图会更易明了，其中：

图1是本发明模制外壳断路器的平面视图;

图2是沿图1的2-2线所取的横断面图;

图3是沿图1的3-3线所取的横断面图，表示一个外侧极;

图4是沿图2的4-4线所取的横断面图;

图5是用于外侧极的冲击缓冲器组件之一部分的透视图;

图6是沿图3的6-6线所取的横断面图;

图7是沿图4的7-7线所取的横断面图;

图8是沿图7的8-8线所取的平面断面图;

图9是沿图8的9-9线所取的放大的横断面图;

图10是凸轮滚筒销组件的分解透视图;

图11是叠层铜组件的分解透视图;

图12是横杆组件的分解透视图;

图13是沿图2的13-13线所取的底部平面视图;

图14是沿图2的14-14线所取的横断面图;

图15是沿图14的15-15线所取的平面断面图;

图16是沿图14的16-16线所取的平面断面图;

图17是沿图1的17-17线所取的横断面图;

图18是模数（modular）选择的盖板组件的分解透视图;

图19与图7相似，表示本发明的力传递垫圈的视图;

图20是沿图19的线20-20所取的横断面图;

图21与图19相似，表示断路器在斥分开的位置;

图22是表示另一个实施例的图19一部分的局部断面视图;

模制外壳断路器总体由参考号20表示，它包括一个电气绝缘的外壳21，该外壳21具有一个模制底座22和组装在接合线26处相配合的模制盖子24。底座22的内腔形成为一个框架28，用以承载断路器的各部件。如其中所描述的，将介绍西屋公司的C序列R框架模制外壳断路器。但是，本发明的原理可应用于各种形式的模制外壳断路器。

在外壳21内至少设有置于一对可分离的触头30。更具体地说，设置一对主触头30，它包括一个固定主触头32和一个可动主触头34。固定主触头32电气连接到线路侧导体36，导体36用多个紧固件38由螺栓固定到框架28上。一个T形穿透件40由多个紧固件42固定到线路侧导体36。该穿透件40的附属腿44从断路器外壳21后面向外伸出。该附属腿44适用于插入装在一个配电盘（未示出）上的线路侧导体内。

同样，可动主触头34电气连接到负荷侧导体46，该导体46用多个紧固件48紧固到框架28上。另一个T形穿透件50用多个紧固件52连接到负荷侧导体46。一个穿透件50的附属腿53从断路器外壳21后面向外伸出，它适用于插入在配电盘内的负荷侧导体内。

一个环形电流互感器（CT）54围绕着负荷侧导体46装设。该电流互感器54用于检测流过断路器20的电流，在一定条件下（如过负荷）向一个电子跳闸单元（未示出）提供信号，使断路器20跳闸。该电子跳闸单元并非本发明部分。

设置一个操作机构，以打开和闭合主触头30。该操作机构包括一个肘节组件60，该肘节组件包括一对上肘节连杆62和一对下肘节连杆64。每个上肘节连杆62装在一端，围绕着一个枢轴销66枢轴地连接到一个下肘节连杆64。每个下肘节连杆64，在一个枢轴支点70处都连到触头臂托架68。该触头臂托架68构成横杆组件72的一部分。每一个上肘节连杆62都在轴支点76处枢轴连接到一个支架74的附属臂73。一个偏压弹簧78连接在枢轴销66和操作手柄80之间。每当支架74被从锁定组件82松开时，偏压弹簧78偏压肘节组件60，使它脱落，使可动主触头34围绕枢轴支点83旋转，而主触头30分离。

锁定组件82锁住支架74及肘节组件60。该锁定组件82包括一对锁定连杆84和86，它们在枢轴支点88上端部对端部地枢轴连接。下锁定连杆84的自由端围绕枢轴支点90枢轴地连接到框架28上。上锁定连杆86的自由端围绕枢轴支点94枢轴连接到一个锁定杆92上。该锁定连杆92的另一端围绕着枢轴支点96枢轴连接到框架28上。

锁定组件82的操作受跳闸杆98控制，该跳闸杆98具有一个向外延伸的从属杆100。该从属杆100当锁定组件82在锁定位置时啮合于一个凸轮面102，该凸轮面形成于上锁定连杆86的枢轴连接端部上。响应于过电流工况，跳闸杆98以顺时针转动，使从属杆100动作而远离锁定面102。一旦锁定杆92已脱离凸轮面102，一个连接在下锁定连杆84和框架28之间的偏压弹簧104就使下锁定杆84系紧到左侧，使锁定杆92顺时针转动，因而释放支架74。一旦支架74被从锁定组件82释放开，支架就在偏压弹簧78的作用下反时针旋转。这就使肘节组件60脱落，继而使主触头30分离。通过转动手柄80，将断路器复原到闭合位置。手柄80与一个倒置U形操作杆106形成整体，该操作杆106围绕枢轴支点108旋转。

跳闸杆98受电子跳闸单元控制，该跳闸单元驱动一个具有往复装配插棒式铁心的螺线管（未示出），该插棒式铁心啮合于杆100，继而该杆100使跳闸杆98顺时针方向转动，松开锁定组件82。电子跳闸单元，响应于电流互感器54检测得的过电流工况驱动螺线管。

由多个单元的可动主触头组件110形成的一个叠层触头组件109。单个触头组件110固定在一起，形成叠层触头组件109。单个触头组件110包括一个细长的导电体部分111和一个触头臂部分114。一些触头臂部分114承载可动主触头34，还有一些用于承载电弧触头116。触头臂部分114通过斥力部件或柔性分路器118耦连到静止导体部分111。

几个不同型式的单个触头组件110，用于构成触头组件109。在第一形式119中，设置一个L形导体部分111，它具有一个设置在L形导体111的一个短脚124一个边棱上的弧形槽或锁眼122。锁眼122用于接收磁斥力部件118的一端。组件110也包括一个为不规则形状的触头臂114，用于在一端承载可动主触头34或弧触头116。另一个弧形槽或锁眼122，形成于触头臂部分114内，安装在与可动主触头34或弧触头116相对的一端，用于接收磁斥力部件118的另一端。磁斥力部件118的端部，在插入锁眼122前被制成皱形。触头臂部分114的上边棱128形成一个矩形凹槽129，用于接收偏压弹簧130。弹簧130的另一端顶着一个枢轴安装的撑架132设置。触头臂部分114的上边棱128还包括一个整体形成的止挡134。该止挡134用于阻止触头臂14相对于枢轴安装的撑架132的运动。

弹簧130施加一个向下的压力或力于触头臂部分114上，迫使它顶住固定主触头32。这个力可能为4-5磅。来自弹簧130的触头压力与磁斥力部件或分路器118中流过的电流所产生的磁斥力一起，控制断路器所承受的额定值。断路器所承受的额定值是主触头30开始分离的电流。由于磁斥力部件118所产生的斥力是流过该磁斥力部件118电流的函数，则偏压弹簧130被用于反抗那个力，以控制在一定工况下断路器所承受的额定值。

每个触头臂部分114都设有一个孔136。用来接收一个将触头臂部分114固定在一起的销139，它限定了一个触头组件109的枢轴支点。每个单个的触头组件110的静止导体部分111，都设置了三个间隔开的孔137，用于接收多个铆钉或紧固件138，以将静止导体部分111固定在一起。

本发明的一个重要方面涉及到将触头组件109连接到断路外壳21的底座22上的方法。在传统的断路器中，触头组件109是通过在触头组件的底部钻孔或攻螺纹孔装在断路器的底座上。然后将紧固件拧入螺纹孔内，将触头臂组件固定到断路器的底座上。但是在这种装配中，攻出的螺纹孔由于在断路器内的动态力，长时间以后会变得松动。本发明解决了这个问题，其方法是在触头臂组件56的下部设置T形槽用来接收在组件109内的方头螺栓。

因此设置第二种形式的单个触头组件140，它具有在静止导体部分111的下边棱144上形成的T形槽142。该T形槽142用来接收一个方头螺栓147。触头组件140的触头臂部分114，以及磁斥力部件118，都与触头组件110中以采用的那些部件类似。由于带T形槽的触头组件140被夹入在邻近的触头臂组件之间而这些触头臂组件又不具有这种在底部边棱上形或的T形槽142，所以，在组装后，方头螺栓147将紧握在T形槽142内。

在另一种形式的单个触头组件146中，静止导体部分111与设有触头组件119的部件类似。在单个触头组件109和146之间的主要区别是，在组件146中的触头臂部分114承载弧触头116，而不是限定弧触头臂148的主触头30。这些弧触头116熄灭主触头30分离时所造成的电弧。在断路器外壳21内设置一个消弧栅152，以便于熄灭电弧。每个弧触头臂148都形成有一个矩形凹槽129，用来接收具有平行附属触头臂158的撑架156。该撑架156被容纳在矩形凹槽129内。该撑架156还包括一个向上安装的凸起部160，它用来接收一个装设在撑架156和枢轴安装的托架132的下侧163之间的弹簧162。弧触头臂148与主触头臂部分114相类似，它围绕着枢轴支点137转动。

各种型式单个触头部件119、140以及146被叠加在一起，在L形导体部分111内的孔137被对准。然后将铆钉或紧固件138插入孔137，以将所有的L形导体部分111紧固在一起。一个限定枢轴支点139的销或铆钉通过孔136插入触头臂部分114和弧触头臂148内，将所有的触头臂部分114连在一起，且连到枢轴撑架132上。隔板166位于单个触头臂组件的静止导体部分111和分路118之间。隔板166还设置在单个触头臂部分114和148之间。完成的组件形成了触头组件109。

分路器或磁斥力部件118是一个叠层部件，为导电材料（如铜）做的连续的薄带模型绕制的，形成了一个层叠的磁斥力部件。模型绕制的分路部件118构成为一个V形部件，限定一对附属腿168和170。流过相依引线168和170的电流产生磁力，该磁力将附属腿168和170斥开。在某一过电流强度以上时（例如在所承受的额定值以上）所 产生的磁斥力将足以相当快地斥分开主触头30。偏压弹簧130对抗由磁斥力部件118所产生的磁斥力，以允许电流互感器54和电子跳闸单元检测过电流工况，并且对于小于断路器所承受额定值的过电流工况，借助操作机构58跳开或分开触头。

为了改进磁斥力部件的挠性，部件118的顶部172被压成花纹或变形成为球状，如图7所示。部件118的附属腿168和170被制成皱纹并插入静止导体部分111及单个的主触头臂组件及弧触头臂组件的触头臂部分114中的锁孔122内。一旦将分路相线端插入锁孔122，部件就被撑在两侧。这种撑住的方法在邻近锁眼122的部件内提供一个槽口174，以防止将分路的附属腿168和170固定到静止导体部分110和触头臂部分114或148焊接的损坏。

凸轮滚筒销组件176是一个双重作用的组件，用于在一定工况期间维持在动触头34和静触头之间的力，并当发生斥分时借助机械操作机械58维持在这些触头之间触头的分离到断路器跳闸为止。在正常运行期间，当过电流小于断路器20承受的额定值时，凸轮滚筒销176压着凸轮面180;该凸轮面180与枢轴安装的撑架132形成整体，形成触头臂组件109的一部分。这就把横杆组件72耦连到触头臂组件109上。由于肘节组件60耦连到横杆组件72，就使得主触头30的操作能由机械操作机构58控制。如前述，在触头组件109中的偏压弹簧130将在动触头34上造成顶着静主触头32的向下压力或力。对于小于断路器20所承受额定值的过电流工况，触头臂114和148则用绕着轴137转动。在这种过电流工况下，由磁斥力部件118的附属腿168和170产生的磁斥力，使触头臂114和148围绕着轴139以反时针旋转，强行把主触头30一起允许操作机构58使断路器跳闸。在这种情况下，由触头臂114和148围绕着轴137作枢轴的运动，磁斥力部件118起使主触头30闭合或“合紧”的作用。

对于在断路器承受的数值以下的过电流工况，凸轮滚筒销178将位于凸轮面180上，使触头组件109机械地耦连到横杆组件72上。在这种情况下，电流互感器54将检测过电流工况，且将一个信号送到一个电子跳闸单元，继而该跳闸单元使操作机构58将断路器跳闸，并断开主触头30。但是对于相对较大的过电流工况，大于能承受电流值时，触头臂组件109的枢轴支点将变化，允许触头组件109斥分。更具体说，由磁斥力部件118产生的磁斥力使凸轮滚筒销176运动远离凸轮面180而到第二个凸轮面182，允许动触头组件109围绕着另一个轴183转动。在这种情况下，由磁斥力部件产生的磁斥力斥分开主触头30。在斥分开后，一旦凸轮滚筒销176达到凸轮面182，就将使主触头30保持分离。另外，在过电流工况停止之后，就不存在任何保持主触头30分开的磁斥力。

在各外侧极上凸轮滚筒销176的每一端处，有两个接触的地方，一个接触的地方184设在端部的中间筒处，它是凸轮滚筒销176沿枢轴安装的撑架132的凸轮面180和182运动的地方。另一个接触的地方是在凸轮滚筒销176的端部，在那里它被容纳在一个电气绝缘套管内的一对槽188以内，该套管构成横杆组件72的一部分。当出现斥分工况时，接触的地方184和186就可以相反方向旋转。在这种情况下，在凸轮滚筒销176上产生较大的扭力和摩擦力，这会使斥分速度降低，或可能在发生斥分后使断路器跳不了闸。按照本发明的一个重要方面，设置了一个凸轮滚筒销176，它对每个接触的地方184和186在每端都有单独可转动的部分，以降低在斥分工况期间可能产生的摩擦力和扭力。

凸轮滚筒销组件176包括一个圆柱部分192，它具有装在每端延伸的轴杆194。在每个轴杆194上装设一个小滚筒196和一个大滚筒198。在滚筒196和198定位在轴杆194上后，用一个卡环197将滚筒196和198固定到轴杆194上。小滚筒用于啮合安装在枢轴撑架132上的凸轮面180和182;而大滚筒198被容纳在电气绝缘套管190内的槽188中。由于单个滚筒被用于每个接触的地方支撑于一个公共轴上，两个滚向是可独立转动的。于是，在接触的地方被迫以相反方向转动时（如在斥分工况期间），摩擦力会大大减小，导致断路器20的动作较为平稳。

凸轮滚筒销组件176被耦连到销139，枢轴安装的撑架132借助多个弹簧200围绕着销139转动。在凸轮滚筒销组件176的圆柱形部分192中构成的径向槽204，接收弹簧200的勾形端部。在 销139上可构成类似形式的槽（未示出），以接收弹簧200的另外端部，防止弹簧200的轴向运动，将凸轮滚筒销组件176耦连到销139。

横杆组件72借助凸轮滚筒销组件176被耦连到每个极的触头组件109。更具体说，横杆72包括一个细长形轴206，它的成为矩形横截面。该细长形轴206用于支撑一对耦连到肘节组件60的下肘节连杆64的触头臂支架68。两个触头臂支架68设在多极断路器20中间极的附近。每个触头臂支架68通常为L形，它具有一个在短腿212内的孔210。该孔210为矩形，且比轴206的截面积稍大，则触头臂支架68可以滑配合被接收在轴206上并与之一起转动。

触头臂支架68是一个由一对L形支架214构成的层叠组件，并间隔开以接收来自肘节组件60的下肘节连杆64。在下肘节连杆64内的孔（限定枢轴支点70）与在L形部件214内的孔215对准。金属销216通过该孔插入，以在触头臂支架68和下肘节连杆64之间形成枢轴转动的连接。具有通常为矩形截面腔的绝缘套管218被滑动地接收在横杆轴206的端部。这些绝缘套管218邻近处侧极装设。相对设置的板部分220和222与电气绝缘材料制的绝缘套管218形成整体。该板部分220和222装设在绝缘套管218的相对两端，且包括一对面向内的矩形槽188。一对面向内的矩形槽188用于接收凸轮滚筒销176的滚筒198。相对设置的板部分220和222也设有一对对准的孔226。该孔226与枢轴撑架132中的孔228对准。在该孔中接收销230，以在可转动撑架132和整体形成的绝缘套管组件218之间提供枢轴转动的连接。

在绝缘套管218的相对设置的板部分220和222之间的间隔是这样的：它紧握着装在枢轴上的撑架132。于是，在触头臂组件之间，由于过电流工况产生的任何磁斥力将造成触头臂组件109的推斥，且继而使绝缘套管部分218被强迫离开轴206。由于磁斥力能够使触头臂支架68沿轴206运动，这些触头臂被焊接到轴206上。绝缘套管组件218，可以是模制在轴206上，或分开模制且用粘合剂（如环氧树脂）固定到轴206上，并借助将一个或多个金属销232横向插入在套管218和轴206中的孔内而固定在轴206上以阻止套管218相对于轴206轴向运动。该金属销232齐平地插入绝缘套管218内的孔（未示出）中，且可用电气绝缘材料覆盖。

一个橡胶止动组件234被设置在每个外侧极上，以防止当触头组件109与静主触头32分离时损坏断路器的盖24。在较大的过电流工况期间，尤其是当触头臂组件109被磁斥力部件118斥分时，要产生相当大的力。在传统的断路器中，将吸震材料粘合到盖的内侧，以阻止或防止触头组件109冲击盖24。但是，在某些情况下，仍会产生对盖24的损坏。本发明的一个重要特性涉及到外侧极的橡胶止动组件234，用于防止触头组件109冲击盖24。橡胶止动组件包括一个吸震器236，它离断路器外壳21的盖24有一定间隔。借助将吸震器236与盖24间隔开，可防止对盖24的损坏。

橡胶止动组件234的一个重要方面是：它包括一个双重作用的支架238，该支架带两套平行的间隔开的附属臂240和242。较大的一套臂240包括在自由端244对准的243，用来接收一个销246。吸震器236通常为圆柱形，它具有一个中心腔和直径，以使它能以滑配合被销246所接收。销246稍长于圆柱形吸震器则该销的两端从臂240向外延伸出。这个销的延伸部分被接收于框架28中形成的整体模制腔248内，以对橡胶止动组件234提供附加的支撑。相对较短的延伸臂242用于为横杆组件42提供枢轴的连接。

支架238的一个弯曲部分219带有孔250。具有一对伸出耳254的隔板252设有一对孔256，该孔与撑架238中的孔250对准。孔250和256接收紧固件（未示出），以将橡胶止动组件234固定到断路器的框架上。

因为包括肘节组件60的操作机构58是在中央的极附近，则一个不同的橡胶止动组件257用于该中央极。尤其是，设置了一个用于承载吸震器260的细长形金属棒258。吸震器260通常为细长L形部件，它固定到细长形金属棒258上。该细长形金属棒的长度为：它延伸超过吸震器260，且被接收在相对设置的侧板262中的槽内（未示出），该侧板设置邻近中央极，牢固地固定到框架28上。中央极组件257的安装是这样的：它离操作机构58有间隔，以防止中央极触头组件109与它 接触。

该CT快速更换组件264使主电流互感器54在工厂或现场能相当快速地容易地更换。该CT快速更换组件264简化了电流互感器54的更换，而无需大范围的拆卸断路器。更换电流互感器54的一个原因是电流互感器54故障。更换电流互感器54的另一个原因是双额定值的断路器从一个额定值改变为另一个额定值;例如，额定值为1600/2000安的断路器。具体说，与额定值1600安断路器一起使用的电流互感器54就不适用于在额定值2000安的断路器。

该CT快速变更组件264包括围绕着负荷侧导体46装设的主电流互感器54及一个可动板266。该电流互感器54是一个环型电流互感器，它采用负荷侧导体46作为它的一次线圈。

主电流互感器54装在一侧敞开的框架28中整体形成的空腔267内，使其能从外壳21拆卸下来。负荷侧导体装在框架28中整体形成的空腔269内，以使该负荷侧导体46能以与其纵轴平行的方向从外壳21中拆下来。为了从外壳21中拆下电流互感器54，要拆掉可动板266。在拆掉板266后，需要拧下六个紧固件48，以拆开负荷侧导体46。在将这些螺栓拆除后，还要再拆掉四个紧固件49，以从负荷侧导体46上拆开穿透件50。一旦将穿透件50从负荷侧导体46上拆掉，导体46就能以与其纵轴线平行的方向滑出。在拆掉导体46以后，就能从断路器外壳21中拆除电流互感器54，开更换一个另外的电流互感器。回装电流互感器54即简单地进行相反的步骤。于是，很清楚，所公开的快速更换CT组件能实现在现场对电流互感器快速而又简便地更换。

设置了一个组合隔板和辅助的电流互感器挡板268。该挡板268有几个作用。一个作用是提供一个隔板，以防止与断路器内部的部件接触。具体说，挡板268封闭了外壳21的一个开口部分271。另一个作用是提供一个将辅助互感器270的装置。第三个目的是提供一个将辅助互感器270连到主电流互感器54和电气跳闸单元的装置。最后，组合隔板和辅助CT挡板268提供了将断路器20内产生的热量排到大气的装置。

该组合隔板和辅助CT挡板268由一个E形印刷电路板272组成。该印刷电路板272被容纳在底座22的侧壁276内相对设置的槽274内。该印刷电路板272的底部放置在框架28直立腿278部分的顶端。该E形印刷电路板272设在锁定组件82和外壳21的开口部分271之间。该印刷电路板包括一对间隔开的槽282，槽282限定了它的E形形状。该槽282适用于接收在框架28内形成的直立腿壁284。

每相设置了一个辅助互感器270，该辅助互感器270具有完全的一次和二次线圈，并用于降低加到电子跳闸单元的电流。具体说，每个主电流互感器54的二次线圈都连到相应的辅助电流互感器270的一次线圈上。于是该辅助互感器270的二次线圈连到电子跳闸单元。

该印刷电路板272用于替代在辅助互感器270和电子跳闸单元之间的线路系统。具体说，在该印刷电路板272上设置了一个电路，用于在辅助互感器270的一次线圈和主电流互感器54的二次线圈之间所需的电气连接。该电路以常规方法形成于该印刷电路板272上。在印刷电路板272的右上角设置了一个主插头座286。该插头座286通过印刷电路板272上形成的电路系统电气地连到辅助电流互感器270的二次线圈。一个在两端具有端接头的线路系统用于将印刷电路板272连到电子跳闸单元。辅助互感器270直接装到印刷电路板272上。在印刷电路板272上每个辅助互感器270的附近装设二次端接头288。这些二次端接头288连接到辅助互感器270的一次线圈。为了将两个辅助互感器270的一次线圈连到主电流互感器54的二次线圈，另外设置了电缆（未示出），它在一端具有一个端接头，将主电流互感器54连到印刷电路板272。

在印刷电路板272的延伸腿部分292内设有散热孔290。这些散热孔使外壳21内产生的热量散到大气中去。

于是，组合隔板及辅助CT挡板268就简化了断路器的组装，则使制造成本降低并减化了断路器20的内部接线。

设置模数选择的盖板组件便于各种选择的连接，如欠电压释放机构，分路跳闸以及对断路器的其它选择。当线路电压降到预定值以下时，欠电压释放机构起作用，自动打开主触头30。这样做是防止某些负荷（如电动机）降压运行时使其过热。 在美国专利4489295号中公开了一个欠电压释放机构的例子，该专利转让给了本发明的同一受让人，因而可参考之。分路跳闸装置（未示出）基本上由一个具有在跳闸杆98附近设置的往复安装的插棒铁芯的螺线管组成。该分路跳闸装置使断路器20能由远方位置操作跳闸。对于所有的断路器20，即不需要欠电压释放机构，也不需要分路跳闸装置;这些都是用户的需要，且通常在工厂装设。盖板选择组件294包括一个设置在断路器盖子24下边的一个矩形板，盖子24由框架28承载，框架28有一个孔296，以能与跳闸杆98联系。该盖板294还包括多组槽298，用于接收多个与撑架302形成整体的向下延伸的L形臂300。用于接收臂300的撑架302内的多组槽298能与L形臂配合，允许固定到矩形板294的各种选择，以防止在垂直于板294平面方向的运动，且与跳闸杆98对准。该L形臂300设在撑架302的径向相对部分上。有多组槽298被表示出。撑架302适于被接收到任一组径向相对的槽304、306或308内，允许直至三种选择，例如，被设置在一个给定的断路器20内。

撑架302上设有多个孔310，使其能由多个紧固件（未示出）对向撑架302的固定进行选择。槽312设在板294内，且与撑架302内的孔310对准。这些槽312为用于有选择地固定到撑架302的紧固件提供空间，以使撑架302能被滑动地接收到板294上。

每一个不同的选择都具有一个向下延伸的杆（未示出），用于啮合到使断路器20跳闸的跳闸杆98上。当对撑架302进行选择的组合后，向下延伸的杆就通过孔296从撑架302后边棱向下伸出，与跳闸杆95连系。然后，将撑架302固定在板上。于是，很清楚，盖板选择组件允许相当容易并快速地按规格改制断路器。

为了在较大过电流工况下降低枢轴安装触头臂组件109斥分所需的时间，在分路118的弯曲部分402附近设置了一个力传递垫圈400。每个极采用一个力传递垫圈400。于是，每个力传递垫圈400与所有用于触头臂组件109的单个分路配合，则使触头臂组件109内所有单个的分路118都相对受到同样大小的来自力传递垫圈400的力。

在较大的过电流工况期间，触头臂组件109斥分所用的时间是在限定并行电流通路的断路器部件之间产生的磁斥力的函数。在断路器中，如这里所述的断路器，其中V形挠性分路118用于动触头34和静止导体部分111之间，斥分时间由于分路118的压缩而需要的时间而被增加。尤其是，所产生的磁斥力是在分路118的附属腿168和170之间以及相依引线170和触头组件110的静止导体部分111之间所限定的并行电路之间距离的函数。如图19所示，在较高强度过电流工况期间，电流以相反方向流动，如箭头所示。因此，在静止导体部分111和分路118的附属腿170之间产生磁斥力，导致压缩分路118。由于在分路118的附属腿168和170之间距离，在附属腿168和170之间产生足够的磁斥力之前，需要压缩分路118，以引起斥分工况。一旦分路118的附属腿168和170被压缩一个预定的量，在两个附属腿168和170之间这样的距离将在分路118的两个附属腿168和170之间产生磁斥力，则使触头臂组件119斥分。

为了消除或减少该压缩时间，力传递垫圈400装设在分路118的弯曲部分402邻近处。该力传递垫圈400可以由较坚固的介电材料构成。为了基本上消除分路118的弹性作用，以及压缩时间，该力传递垫圈400在正常工况（例如在电流强度小于导致正常斥分工况的强度时）期间，应啮合于分路118的附属腿168和170二者。在这种构形中，在附属腿170和触头组件110的静止导体部分111之间产生的磁斥力将传递到附属腿168。由于基本消除了等待分路118压缩的延时，这个作用降低了触头臂组件110斥分所需的时间。结果，在较大过电流工况下通过的电流明显减小。因此保护下游设备免遭损坏。

在某些情况下，可能要求不完全消除分路118的弹性作用。在这种情况下，力传递垫圈400可设置与附属腿168或170的一个或另一个接触。或在正常工况下不与任一附属腿接触。另外，该力传递垫圈可以由稍微有弹性的材料构成。在这种情况下，分路118的压缩减小到没有力传递垫圈400时所需量的一部分。于是，在分路118的一部分压缩以后，分路118的附属腿168和170由力传递垫圈400所啮合，以使磁斥力被传递到附属腿168。

尽管把力传递垫圈400的各实施例考虑在本发明原则之内，但为了讨论的目的，叙述和介绍了力传递垫圈400是具有圆截面的，在弯曲部分402处近预定点处其直径基本上与分路118的附属腿168和170之间距离相同。

那些普通的熟练技术人员可以理解，对于分路118的弯曲部分可有各种装置和方法固定力传递垫圈400。例如，在图19和20中示出，可以采用一个窄带404。每极采用一个窄带404。这个窄带通常垂直于分路118的相依引线170，且一般为并行于力传递垫圈400的轴线。由于附属腿168相对于分路118的附属腿170的相对运动，该力传递垫圈400应仅固定到一个或另一个附属腿168和170上。再有，该力传递垫圈400应充分固定，以防止分路118在轴向和横向两个方向上移动。

很明显，根据上述可以对本发明作出许多改型和变更。因此，应理解，本发明的实施是在所附的权利要求而不是在上述说明书的范围内。

Claims (6)

1、一种断路器，包括：至少一对可分离的触头，其由形成一个极的一个静止触头和一个可动触头限定，

一个第一导体，其与所述静止触头电气连接，

一个第二导体，

一个V形挠性分路，其使所述第二导体和所述可动触头互连，包含用于在一预定电流幅值下使所述可动触头与所述静止触头在一段预定时间内分离的机构，所述分路有一个弯曲部分；一个第一附属腿，与所述可动触头相连；一个第二附属腿，与所述第二导体相连；在所述第一附属腿与所述第二附属腿之间限定一个第一并行电流路径，在所述第二附属腿与所述第二导体之间限定一个第二并行电流路径，所述第二电流路径在一预定电流幅值时使所述第一附属腿相对于所述第二附属腿压缩，

其特征在于：

所述断路器进一步包括一个力传递垫圈，其与所述诸附属腿配合，用于在所述预定电流幅值之下减少所述预定时间长度，

所述垫圈包括一个基本上为刚性的部件，用于从所述第二并行电流路径向所述第一附属腿传递力，以便减小在过电流工况期间所述分路的压缩。

2、根据权利要求1所述的断路器，其特征在于该刚性部件设置在所述弯曲部分附近。

3、根据权利要求1所述的断路器，其特征在于每极采用一个刚性部件。

4、根据权利要求1所述的断路器，其特征在于所述刚性部件的截面为圆形。

5、根据权利要求4所述的断路器，其特征在于所述圆形部件的直径基本上等于在一个预定点处第一附属腿和第二附属腿之间的距离。

6、根据权利要求1所述的断路器，其特征在于所述刚性部件在电流强度小于正常导致斥分工况的强度时至少与第一和第二附属腿中的一个接触。

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