CN102714115A - 微型断路器 - Google Patents

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Abstract

一种微型断路器(1)包括：控制单元，布置为如果其基于电流传感器(23)的输出而确定发生了过电流情况，则产生触发跳闸机构(20)断开所述触点的跳闸信号；电动马达(25)，可操作地通过触点闭合机构(30a)闭合所述触点；力转换机构(70)，布置为将所述第一触发力转换成比所述第一触发力大的第二触发力，其中所述力转换机构将所述机电致动器(61)耦合到触点断开机构(30b)，从而使所述第二触发力触发所述触点断开机构断开所述触点；和/或机械能存储装置(44，46)，被布置为从所述闭合致动器(25)的操作中积累机械能，且随后释放所积累的机械能以闭合所述触点。

Description

微型断路器
技术领域
本发明涉及一种微型断路器。
背景技术
断路器是一种用于保护所提供的负载免于过电流(即超过负载的额定电流的电流)伤害的电气开关。断路器一般包括位于电源与负载之间的主电流路径上的一对可断开的触点，且断路器被布置为在过电流情况下断开触点，以断开供电的连续性。
微型断路器(此处称为“MCB”)为用于保护控制电路或家用器具的类型的断路器，这种控制电路或家用器具的额定电流通常为125安培或更小，额定电压通常为440伏特(各相之间)或更小，额定短路电容为25000安培或更小。MCB的实体轮廓一般遵循标准DIN 43880[EN 60898-1：2003]所描述的尺寸。通常，家用装置具有安装在断路器面板(也叫做“配电盘”或熔丝盒)上的多个MCB。
传统的MCB包括一对触点，该触点位于用于连接到电源的线路端子与用于连接到由电源供电的负载的负载端子之间的主电流路径上。传统的MCB还包括跳闸机构，用于在发生过电流情况时断开触点。跳闸机构一般包括双金属材料部件，用于在发生过载情况时触发触点断开机构以断开触点，还包括螺线管，用于在发生短路情况时触发触点断开机构以断开触点。过载情况是一种过电流情况，其中缓慢变化的过电流穿过主电流路径，这将导致负载的过热。短路情况是一种过电流情况，其中浪涌过电流穿过主电流路径。
触点断开机构是一种基于弹簧的机构，其释放机械能以断开触点。传统的MCB还包括可手动操作的杆，以在触点被跳闸机构断开后闭合触点，还通过向触点断开结构提供机械能而复位跳闸机构。
双金属材料部件位于MCB的主电流路径中。如果过电流穿过主电流路径，则该双金属材料开始被加热。持续的过电流导致连续的加热，从而致使双金属材料变形，直到该双金属材料产生一个触发触点机构通过移动跳闸杆而断开触点的力。
螺线管具有位于MCB的主电流路径中的线圈。线圈的衔铁由保持弹簧保持在适当的位置，但是当浪涌过电流穿过主电流通路时，线圈产生的磁场对衔铁产生作用力，该力克服保持弹簧的作用从而移动衔铁以触发触点断开机构通过移动跳闸杆而断开触点。
当很大的短路过电流流过主电流路径时，螺线管的线圈产生较大的磁场，该磁场产生作用于螺线管的衔铁上的较大的力。其使螺线管的衔铁以高速移动接触跳闸杆，从而在很短的时间内触发触点断开机构。另外，因为衔铁以高速移动，其以较大量的力触动跳闸杆以接触触点中的可移动触点，从而机械地辅助触点的断开，即除了触发触点断开机构之外。这种机械辅助可有助于防止触点由于触点之间流过的较大电流而焊接在一起。触点焊接在一起被认为是“平头”焊接，其在较大的短路电流(例如1000A到2000A)下非常危险。
上述的传统MCB是公知的，其设计在低成本条件下提供了较高等级的过电流保护。
发明内容
本发明涉及上述传统MCB涉及的各种改进。这些改进旨在克服和/或改善发明人发现的与传统MCB相关的问题，如下所述。
总的来说，本发明的第一方面提供了一种MCB，其中传感器探测流过主电流路径的电流，且其中跳闸机构可基于传感器的输出而跳闸。例如，跳闸机构可具有控制单元，该控制单元布置为如果控制单元基于所述传感器的输出(例如基于表示流过MCB的主电流路径的电流的值)而确定发生了过电流情况，则产生跳闸信号以触发跳闸机构断开MCB的触点。
MCB响应于短路情况而断开其触点所花费的时间可被称作MCB的“分离时间”。如上所述，传统的MCB的跳闸机构通过螺线管被触发以断开MCB的触点，该螺线管的线圈位于MCB的主电流路径中。这种传统的MCB的分离时间依赖于螺线管的衔铁克服保持弹簧从而在短路过电流开始之后从螺线管被射出所花费的时间。该时间依赖于短路过电流开始时主电流路径中的电压波形中的点，如果过电流起始于电压波形中错误的点，螺线管的衔铁可能无法获得足够的能量来克服保持弹簧，直到电压波形的后半个循环。因此，传统的MCB的分离时间取决于电压波形中短路过电流开始的点，通常在4至9ms之间变化。
只要传感器探测到过电流，根据本发明的第一个方面的MCB就可触发跳闸机构，且不受过电流开始时主电流路径中可获得的能量大小的限制。因此，MCB的分离时间比传统MCB更短和/或更恒定。较短的分离时间是有益的，因为这意味着在短路过电流事件中流过更少的能量。
注意，传统MCB中的螺线管和双金属部件都不能够探测穿过MCB的主电流路径的电流。
另外，该螺线管和双金属部件都不能基于传感器的输出确定是否发生过电流情况。更确切地说，该螺线管和双金属部件为活性元件，其响应于过电流情况而发生物理改变，该物理改变导致触点断开结构被触发。
因此，本发明的第一方面可提供一种MCB，其具有：
一对可断开的触点，位于线路端子与负载端子之间的主电流路径中；以及
跳闸机构，用于当过电流情况发生时断开触点，所述跳闸机构包括：
电流传感器，布置为探测流过所述主电流路径的电力；以及
控制单元，布置为如果其基于所述电流传感器的输出而确定发生了过电流情况，则产生触发所述跳闸机构断开所述触点的跳闸信号。
发生的过电流情况可能为例如短路情况，即浪涌过电流，或者过载情况，即缓慢变化的过电流，其能够导致负载的过热。这种过电流情况可清楚地理解，且控制单元可被布置为基于电流传感器的输出相应地确定是否发生过电流情况。控制单元可以是能够判断过电流情况是否存在的任何合适的单元。例如，控制单元可提供有使用做出这种判断的电路。
电流传感器可以是任何能够用于探测电流的元件。电流传感器的输出可以是具有表示流过主电流路径的电流的值的信号。电流传感器是公知的，此处不再进行进一步的描述。例如，电流传感器可包括电流转换器，其提供的电流代表流过主电流路径中的电流。其他类型的电流传感器也是适用的。
跳闸信号不局限于任一特定类型的信号。根据所确定的发生的过电流情况，跳闸信号可以不同。因此，如果控制单元确定发生了短路情况(例如，如果电流超过一阈值)，则跳闸信号可以是短路跳闸信号，如果控制单元确定发生了过载情况(例如，如果电流超过某一阈值预定量的时间)，则跳闸信号可以是过载跳闸信号。
跳闸机构可包括触发机构和触点断开机构，所述触发机构布置为如果产生了跳闸信号则触发所述触点断开机构断开所述触点。
触点断开机构可以是当被触发时能够断开触点的任意合适的机构。触点断开机构可以类似于传统MCB的触点断开机构。
因此，触点断开机构包括机械能存储装置，例如弹簧或多个弹簧，该机械能存储装置被布置为如果所述触点断开机构被触发则释放存储的机械能以断开所述触点。触点断开机构可包括闩锁，例如机械闩锁，该闩锁被布置为如果该闩锁被释放则机械能存储装置释放所存储的机械能。因此，触发机构被布置为通过释放闩锁而触发触点断开机构。例如，可通过跳闸杆的移动而释放闩锁。
触发机构可包括机电致动器，该机电致动器被布置为如果产生了跳闸信号，则通过所述跳闸信号而被操作，以触发触点断开机构断开触点。传统MCB的触发机构包括螺线管和双金属部件。尽管传统MCB的螺线管和双金属部件为机电致动器，但是他们直接由主电流路径中的过电流致动，而不是像本发明的第一方面这样，由来自控制单元的跳闸信号制动。
机电致动器可包括螺线管。螺线管通常包括线圈和衔铁。线圈可被布置为如果产生了跳闸信号，则通过所述跳闸信号而被操作，以产生作用在衔铁上的力。
优选地，机电致动器包括磁性可闩锁的螺线管致动器，例如，如结合本发明第三方面所述的那样。
控制单元产生的跳闸信号可以是跳闸电流，即用于操作机电致动器的电流。因此，机电致动器可以由控制单元提供的电流而操作，而不是像传统MCB那样，由主电流路径直接提供的电流操作。
控制单元可包括被布置为产生跳闸电流的电能存储装置。电能存储装置可包括例如电容器或电池。电容器更适合用作电能存储装置，因为电容器通常能够提供较大电流的快速放电。这有助于机电致动器在由跳闸电流操作时产生较大的力。
机电致动器可通过触发机构中的一个或多个其他部件触发触点断开机构。优选地，触发机构如结合本发明第三方面所述的那样，使用跳闸信号致动机电致动器。因此，触发机构可包括：
机电致动器，布置为由所述跳闸信号操作以产生第一触发力；
力转换机构，布置为将所述第一触发力转换成比所述第一触发力大的第二触发力；
其中所述力转换机构将所述机电致动器耦合到触点断开机构，从而使所述第二触发力触发所述触点断开机构断开所述触点。如结合本发明第三方面的详细描述，这种布置的具体优点在于力转换机构能够放大机电致动器产生的力，从而通过触点断开机构机械地辅助触点的断开。没有这种力的放大，很难实现这种机械辅助。
所述控制单元可被布置为独立于触发机构地触发触点断开机构断开触点。例如，控制单元可被布置为操作机电致动器(诸如结合本发明第二方面所描述的电动马达)而独立于触发机构地触发触点断开机构。这可有助于降低可能包括易于磨损的部件(诸如闩锁和/或弹簧)的触发机构的磨损。
控制单元可被布置为如果其确定发生了过电流情况，则产生跳闸信号(例如产生短路跳闸信号)以操作触发机构触发触点断开机构断开触点。这是很有用的，因为在短路情况中触点应该被尽可能快地断开。另一方面，在过载情况中，触点无需被快速地断开。因此，控制单元可被布置为如果其确定发生了过载情况，则独立于触发机构地，例如通过产生过载跳闸信号，而触发触点断开机构断开触点。这可有助于降低触发机构的磨损。
控制单元可被布置为基于阈值(或多个阈值)而确定是否发生过电流情况。控制单元可被布置为如果主电流路径中的电流超过阈值则确定发生了短路情况。控制单元可被布置为如果主电流路径中的电流超过阈值一预定量的时间，则确定发生了过载情况。
所述阈值是可调的。因此，用户能够通过调整所述阈值而调整控制单元使跳闸机构跳闸以断开其触点时的过电流。所述阈值在预定值范围内是可调的。可通过电流传感器可测量的电流范围在阈值可被调整的值范围内设置限制。但是，即使在这种情况下，MCB断开触点的阈值电流的可调范围比传统MCB更高，传统的MCB断开触点的电流仅能够在较小量内通过(例如使用校正螺钉)物理调节MCB的螺线管或双金属部件来调整或通过更换螺线管或双金属部件来调整。
控制单元可被布置为基于额定电流(In)、瞬间跳闸电流和/或瞬间跳闸类型而确定是否发生过电流情况。“额定电流”(In)可被限定为MCB被设计得连续(不跳闸)承载的电流。瞬间跳闸电流可被限定为MCB在100ms内断开其触点的最小电流，其通常在多个In(额定电流)中限定。根据瞬间跳闸类型，瞬间额定电流的范围可分为以下一种：
B型：3-5In
C型：5-10ln
D型：10-20In
额定电流、瞬间跳闸电流和/或瞬间跳闸类型是可调的。
控制单元可被布置为通过触点闭合机构闭合触点，例如通过操作闭合致动器(诸如电动马达)闭合触点。因此，可通过控制单元根据需要而闭合触点，而不是由用户手动地闭合触点。这使得控制单元能够作为主电流路径的开启/关闭转换器。
MCB可包括结合本发明第二方面所描述的电动马达和触点闭合机构。控制单元可布置为操作电动马达通过触点闭合机构而闭合触点。控制单元可被布置为操作电动马达独立于触发机构地断开触点，例如通过触发触点断开机构而断开触点。
MCB可包括结合本发明第四方面所描述的闭合致动器和触点闭合机构。控制单元可被布置为操作闭合致动器以闭合触点。
总的来说，本发明的第二方面提供了一种MCB，该MCB具有可操作地闭合MCB的触点的电动马达。如上所述，传统MCB中的触点由操纵杆手动闭合。发明人发现了使用电动马达闭合MCB的触点是有益的，因为这能够自动地闭合MCB的触点，即闭合触点无需用户干预。电动马达可操作地通过触点闭合机构闭合触点。
发明人发现电动马达非常适于用作自动闭合(以及断开)MCB的触点的致动器，因为电动马达能够产生相对于其尺寸来说相对较大的力，即扭矩。电动马达能够产生的力的大小很重要，因为闭合MCB的触点和/或向MCB内的其他机构(诸如触发机构或触点断开机构)提供机械能需要较大的力。
因此，本发明的第二方面可提供一种MCB，其具有：
一对可断开的触点，位于线路端子与负载端子之间的主电流路径中；
跳闸机构，用于在发生过电流情况时断开触点；以及
电动马达，可操作地通过触点闭合机构闭合所述触点。
MCB可具有外壳以容纳其部件，例如触点、电动马达、触点闭合机构和/或跳闸机构。因此本发明提供了一种MCB，其具有例如传统尺寸的容纳电动马达的外壳。
MCB的(容纳电动马达的)外壳优选地符合标准DIN43880。标准DIN43880推荐了三种不同的外壳(或框架)尺寸，其被成为尺寸″1″、″2″和″3″。
根据本发明的第二方面的MCB的外壳优选地符合标准DIN43880中的尺寸“1”，因为大部分的MCB为尺寸“1”。DIN 43880尺寸“1”标准规定电极宽度为17.5mm至18mm、端子至端子尺寸为90mm、从DIN安装轨的前高度为70mm以及“肩”宽为44.5mm至45.5mm。DIN 43880标准允许偏离70mm的从DIN安装轨的前高度，因此根据本发明的第二方面的MCB的外壳可超过该70mm的标准，但是在其他方面符合DIN 43880标准。
如上所述，传统MCB具有螺线管和双金属部件，用于触发触点断开机构断开其触点。螺线管组件通常被设计为承载高达63安培的电流，且因此在传统MCB中占据较大的体积。类似地，可能包括用于低额定性能的加热器的双金属部件组件也在传统MCB中占据较大的体积。双金属部件组件所占据的空间必须足够大，因为该空间允许校准调整、双金属部件在过载情况下的偏转以及双金属部件在短路过电流下的过偏转，不会过多受限，以至于双金属部件的超负载和/或失去校准变成危险。因此，传统MCB上已经占满了各种机构和致动器，从而使其难以在传统MCB外壳的界限内容纳电动马达，尤其是那些符合DIN 43880标准的外壳。
MCB的跳闸机构可包括用于探测流过主电流路径的电流的电流传感器；以及控制单元，其被布置为如果其基于电流传感器的输出而确定发生了过电流情况，则产生触发所述跳闸机构断开所述触点的跳闸信号。通过使跳闸机构包括电流传感器和控制单元，使得MCB无需传统MCB中存在的较大的螺线管和双金属部件组件。因此，不存在螺线管和双金属部件组件使得电动马达可容易地安装到MCB外壳的界限中。包括电流传感器和控制单元的跳闸机构可如结合本发明第一方面所描述的那样。
所述跳闸机构可包括触发机构和触点断开机构，所述触发机构被布置为如果发生过电流情况则触发所述触点断开机构断开所述触点。
触点断开机构可以是如果过电流情况发生时能够断开触点的任意合适的机构。触点断开机构可以类似于传统MCB的触点断开机构。
因此，触点断开机构包括机械能存储装置，例如弹簧或多个弹簧，该机械能存储装置被布置为如果所述触点断开机构被触发则释放存储的机械能以断开所述触点。触点断开机构可包括用于其机械能储存的闩锁，例如机械闩锁。闩锁可被布置为如果该闩锁被释放则所述机械能存储装置释放存储的机械能以断开所述触点。因此，触发机构被布置为通过释放闩锁而触发触点断开机构。例如，可通过跳闸杆的移动而释放闩锁。
触点断开机构可包括机械能存储装置，例如弹簧或多个弹簧，该机械能存储装置被布置为如果出现过电流情况则释放存储的机械能以断开所述触点。例如，触发机构可如结合本发明第三方面所述的那样，其中力转换机构可包括机械能存储装置。然而，触发机构不需要具有机械能存储装置，例如可像传统MCB中的螺线管或双金属部件。
电动马达可操作地通过向跳闸机构的机械能存储装置提供机械能而复位跳闸机构，例如向触点断开机构的机械能存储装置(如果存在的话)和/或触发机构的机械能存储装置提供机械能(如果存在的话)。因此，可以无需用户手动地向机械能存储装置提供机械能来复位跳闸机构，而不像传统的MCB那样，需要手动操作杆来向触点断开机构提供机械能。
电动马达可操作地断开触点，例如通过触发触点断开机构断开触点。因此，电动马达可允许MCB被作为开启/关闭转换器而操作。
电动马达可操作为独立于触发机构地触发触点断开机构断开触点。这可有助于降低可能包括易于磨损的部件(诸如闩锁和/或弹簧)的触发机构的磨损。
电动马达可被布置为如果发生过电流情况则通过触点断开机构而断开触点。特别地，电动马达可被布置为如果发生过载情况则断开触点。如果电动马达在短路电流情况中断开触点的生效过于缓慢(例如，触发机构可能被使用)但是在过载情况(过电流较低)中可安全地断开触点，则上述布置是很有用的。
电动马达可操作于第一模式和第二模式，在第一模式中，所述电动马达的可旋转元件以第一方向旋转，在第二模式中，所述可旋转元件以与所述第一方向相反的第二方向旋转。因此，电动马达可操作于两个方向，即顺时针和逆时针方向，而不是仅一个方向。
电动马达可操作于第一模式以闭合触点。电动马达可操作于第二模式以例如通过向上述的跳闸机构和/或触点断开机构的机械能存储装置提供机械能而复位跳闸机构。这有助于降低马达的负载，因为马达无需同时闭合触点和复位跳闸机构。优选地，电动马达可操作地通过向第二模式中的触发机构的机械能存储装置提供机械能而复位跳闸机构，因为，例如如果像结合本发明第三方面所描述的那样，触发机构的机械能存储装置存储足够的机械能以机械地辅助触点的断开，则触发机构的机械能存储装置被复位会需要大量的机械能。电动马达可操作于第二模式中，例如通过上述的触点断开机构断开触点。
触点闭合机构可包括一个凸轮或多个凸轮。电动马达可操作地通过凸轮闭合触点。已经发现这种布置是有益的，因为在短路情况中，由于触点之间的电弧而在MCB所通常会产生碎片，已经发现相比于其他耦合元件(例如齿轮)，凸轮对碎片这种有害效应更加不敏感。如果这种碎片干扰了触点闭合机构，则其会妨碍MCB的性能。
电动马达可以是DC马达。电动马达可以是齿轮马达。DC马达以及尤其是DC齿轮马达一般具有较大的扭矩：尺寸比率。因此这些马达尤其适于用在空间及其有限的MCB中。
电动马达可具有24V或更小、12V或更小、6V或更小的额定电压，因为如果电动马达由控制单元操作则电流是受限制的。
电动马达可被操作为产生30mNm或更大、40mNm或更大、50mNm或更大的扭矩。已经发现，这样的扭矩尤其适于闭合MCB的触点且还适于提供其他功能，诸如复位跳闸机构。如果使用DC齿轮马达，那么DC齿轮马达可具有100∶1或更大、或200∶1或更大、或300∶1或更大的减速比，因为发现这样的减速比对于产生这样的扭矩是有益的。
MCB可具有如结合本发明第三方面所述的触发机构。电动马达可操作地通过向跳闸机构提供机械能而复位跳闸机构，例如向结合本发明第三方面所述的力转换机构的机械能存储装置提供机械能。
MCB可具有如结合本发明第四方面所述的触点闭合机构。因此电动马达可作为结合本发明第三方面所述的“闭合致动器”。
总的来说，本发明的第三方面提供了一种具有跳闸机构的MCB，该跳闸机构包括力转换机构，该力转换机构被布置为将机电致动器产生的第一触发力转换成比第一触发力大的第二触发力，以触发触点断开机构断开MCB的触点。第一触发力可起因于MCB中发生的过电流情况。
因此本发明的第三方面关注由机电致动器产生的触发力的方法，从而触发触点断开机构断开MCB的触点。放大的触发力可有助于机械地辅助通过触点断开机构而导致的触点的断开，和/或通过触点断开机构加速触点的断开。
因此，本发明的第三方面可提供一种MCB，其具有：
一对可断开的触点，位于线路端子与负载端子之间的主电流路径中；以及
跳闸机构，包括触发机构和触点断开机构，如果发生过电流情况则触发机构和触点断开机构断开所述触点，所述触发机构包括：
机电致动器，布置为由所述跳闸电流操作以产生第一触发力；
力转换机构，布置为将所述第一触发力转换成比所述第一触发力大的第二触发力；
其中所述力转换机构将所述机电致动器耦合到所述触点断开机构，从而使所述第二触发力触发所述触点断开机构断开所述触点。
力转换机构可将机电致动器耦合到触点断开机构，从而使第二触发力机械地辅助(即除了触发触点断开机构之外)由触点断开机构导致的触点的断开。触点断开机构应该能够由其自身断开触点。因此，第二触发力的机械辅助应该是补充而不是替代触点断开机构所导致的触点的断开。
第二触发力对于触点断开的机械辅助有助于降低触点断开机构断开触点所花费的时间。另外，第二触发力的机械辅助可有助于防止触点在非常大的短路过电流中焊接在一起，即“平头”焊接，其在较大的过电流中可发生，例如1000A至2000A。
力转换机构可包括触发部件，该触发部件被布置为可由第二触发力移动以触发触点断开机构断开触点。因此，将第一触发力转换成较大的第二触发力可降低触点断开机构被触发所花费的时间，因为相比于触发部件由(较小的)第一触发力移动的情况，触发部件的移动速度更快。
触发部件可通过移动至与触点断开机构相接触从而触发触点断开机构。优选地，触发部件通过撞击触点断开机构而触发触点断开机构，例如通过撞击触点断开机构的跳闸杆。已经发现，如果触发部件被布置为机械地辅助触点的断开，则撞击动作在防止“平头”焊接方面尤其有用。然而，触发部件可直接触发触点断开机构，即通过以或多个其他部件触发触点断开机构，从而使触发部件不直接接触触点断开机构。
触发部件可被布置为被第二触发力移动以通过所述触点断开机构而机械地辅助触点的断开。触发部件可被布置为通过向触点中可移动的触点(从触发部件)转移动力从而机械地辅助触点的断开。动力的转移可以是直接的，例如通过触发部件直接接触触点中可移动的一个，或者可以是非直接的，例如通过触发部件接触一个或多个其他部件，然后所述一个或多个其他部件接触触点中可移动的一个。例如，使触发部件移动以接触到跳闸杆，然后该跳闸杆移动以接触触点中可移动的一个，通过这种方式动力可以从触发部件转移到触点中可移动的一个。
触发部件可以可移动地安装到MCB中。例如，触发部件可以滑动地安装或可枢转地安装在MCB中，例如安装到MCB外壳。跳闸部件可例如为滑动地安装到MCB中的插销(例如，类似下文详细描述的“跳闸插销”)，或者为可枢转地安装在MCB中的杆(例如，类似下文详细描述的“弹簧重置杆”)。
触点断开机构可以是当被触发时能够断开触点的任意合适的机构。触点断开机构可以类似与传统MCB的触点断开机构。
因此，触点断开机构包括机械能存储装置，例如弹簧或多个弹簧，该机械能存储装置被布置为如果所述触点断开机构被触发则释放存储的机械能以断开所述触点。触点断开机构可包括闩锁，例如机械闩锁，该闩锁被布置为如果该闩锁被释放则机械能存储装置释放所存储的机械能。因此，力转换机构可将所述机电致动器耦合到所述触点断开机构，从而使所述第二触发力通过释放所述闩锁而触发所述触点断开机构。例如，可通过跳闸杆的移动而释放闩锁。
力转换机构可以为任意适于将第一触发力转换成更大的第二触发力的机构。力放大机构可被布置为例如通过产生第二触发力将致动器力直接转换成第二触发力，而不是通过直接转换/放大第一触发力而将作用力直接转换成第二触发力。
力转换机构可包括机械能存储装置，例如单个弹簧或多个弹簧，该机械能存储装置被布置为如果产生第一触发力则释放存储的机械能以产生第二触发力。因为机械能存储装置适于快速地释放大量能量以产生较大的力，所以机械能存储装置优选地用于产生第二触发力。力转换机构可包括闩锁，例如机械闩锁，该闩锁被布置为如果该闩锁被释放则机械能存储装置释放所存储的机械能以产生第二触发力。因此，力转换机构被布置为由第一触发力释放闩锁，即使闩锁被释放。可通过跳闸杆的移动而释放闩锁，例如下文描述的弹簧释放杆。
机电致动器可包括螺线管。螺线管通常包含线圈和衔铁。线圈可被布置为如果产生了跳闸电流，则通过跳闸电流而被操作，以产生作用在衔铁上的第一触发力。因此，作用力可被布置为如果产生跳闸电流则移动螺线管。
优选地，机电致动器包括磁性可闩锁的螺线管致动器。磁性可闩锁的螺线管致动器可包括：线圈，被布置为如果产生了跳闸电流，则通过跳闸电流而被操作，以产生作用在衔铁上的第一力；
弹簧，被布置为产生作用在衔铁上的弹力；
永磁体，被布置为产生作用在衔铁上的保持力以至少平衡弹力；
致动器，被布置为使得第一力致使弹力克服保持力，从而使弹簧产生作用在衔铁上的第二力。因此，永磁体作为磁性可闩锁的螺线管致动器的磁性闩锁，该闩锁被线圈提供的力释放。
在本文中，“永”磁体旨在表示在没有施加磁场的情况下产生磁场的磁体。永磁体可包括稀土磁体，即包括稀土元素合金的磁体，因为稀土磁体很坚固。永磁体可包括磁体板，例如如下详细所述的那样。
磁性可闩锁的螺线管致动器上可提供有用于罩住线圈、衔铁、弹簧和永磁体的框架。
磁性可闩锁的螺线管致动器优选地作为机电致动器，因为由于弹簧的力放大作用，其适于产生相对于施加到其上的电流而言相对较大的机械力。在提供给机电致动器的跳闸电流为控制单元提供的电流时，这尤其有用，因为控制单元提供的电流相对于主电流路径中的电流来说较小(见下文)。因此，磁性可闩锁的螺线管致动器所产生的第二力可作为MCB的“第一触发力”。
然而，因为磁性可闩锁的螺线管致动器将第一力放大成比第一力大的第二力，因此弹簧和永磁体可用作MCB的力转换机构。在这种情况下，线圈和衔铁作为MCB的“机电致动器”，第一力作为MCB的“第一触发力”、第二力作为MCB的“第二触发力”。
促动机电致动器的跳闸电流可以为主电流路径中的过电流。因此，机电致动器可为螺线管，像传统MCB一样，其线圈位于主电流路径中。
然而，发明人发现，当跳闸电流不是从主电流路径直接提供的电流时，例如，参考本发明的第一方面所述跳闸电流由控制单元产生时，本发明的第三方面尤其有用。这是因为，不是从主电流路径直接提供的电流比主电流路径中的电流小很多，在这种情况下，相比于从主电流路径直接提供电流，机电致动器产生的力小很多。如果机电致动器产生的力被用于在没有力转换机构的情况下触发触点断开机构，则断开触点所花费的时间会增加，或者由机电致动器产生的力会不足够大到机械地辅助上述触点断开机构断开触点。
因此，力转换机构提供的力的放大可允许控制单元操作触发机构以断开触点，断开触点所用的力可与传统MCB的螺线管在非常大的过电流情况下产生的力相当，即使控制单元所产生的跳闸电流很弱。这例如有助于第二触发力机械地辅助触点的断开，例如避免上述“平头”焊接。
因此，跳闸机构可包括：布置为探测流过主电流路径的电流的电流传感器；以及控制单元，布置为如果其基于电流传感器的输出而确定发生了过电流情况，则产生跳闸电流以操作机电致动器。因此，跳闸电流由控制单元产生，而不是由主电流路径直接提供。电流传感器和控制单元可如结合本发明第一方面所描述的那样。
MCB可包括结合本发明第二方面所描述的电动马达和触点闭合机构和/或结合本发明第四方面所描述的闭合致动器和触点闭合机构。
总的来说，本发明的第四方面提供了一种具有触点闭合机构的MCB，该触点闭合机构包括机械能存储装置，所述机械能存储装置被布置为从闭合致动器积累机械能，该闭合致动器可操作地闭合MCB的触点，机械能存储装置还被布置为释放所积累的机械能以闭合MCB的触点。因此，机械能存储装置可有助于更快速地闭合触点，例如通过在短于积累能量所费时间的时间段内释放积累的机械能。更快地闭合触点有助于降低产生电弧的可能性和/或降低这种电弧的强度。
因此，本发明的第四方面可提供一种MCB，其具有：
一对可断开的触点，位于线路端子与负载端子之间的主电流路径中；跳闸机构，用于在发生过电流情况时断开触点；以及
闭合致动器，可操作地通过触点闭合机构闭合所述触点；
其中所述触点闭合机构包括机械能存储装置，所述机械能存储装置被布置为从所述闭合致动器的操作中积累机械能，且随后释放所积累的机械能以闭合所述触点。
机械能存储装置被布置为释放预定量的所积累的机械能以闭合所述触点。因此，触点闭合机构的机械能存储装置释放的所积累的机械能的量可被选择为以期望速度闭合触点的量，而与闭合致动器提供给机械能存储装置能量的速率无关。如果闭合致动器产生的机械能仅仅以较低速率闭合触点，则这是非常有用的。
机械能存储装置释放的所积累的机械能不是必须为所有从闭合致动器的操作中所积累的所有机械能，因为，例如，机械能存储装置可被布置为使用其中一些所积累的机械能以作用在可移动触点上从而在触点闭合后产生接触压力。
触点闭合机构被布置为机械能存储装置释放机械能的速率大于机械能存储装置积累能量的速率。类似地，机械能存储装置被布置为释放机械能所需的时间段短于机械能存储装置从所述闭合致动器的操作中积累机械能所耗费的时间。因此，机械能存储装置能够比直接用来自闭合致动器的机械能闭合触点更快地闭合触点。
闭合致动器可以为手动操作致动器，例如，如传统MCB中所使用的那样。然而，闭合致动器优选为可操作地闭合触点的电动致动器，诸如电动马达。因此，电动致动器和闭合机构可如结合本发明第二方面所述的那样。发明人发现，如果闭合致动器为电动致动器，则机械能存储装置尤其有用，因为可以实现触点的快速闭合，即使是在电动致动器以较低速率产生机械能的情况中。
触点闭合机构可包括可移动地阻挡触点的闭合的阻挡部件。机械能存储装置可被布置为如果阻挡部件阻挡触点，则从闭合致动器的操作中积累机械能。机械能存储装置可被布置为如果阻挡部件移动到阻挡位置之外，则释放所积累的机械能。触点闭合机构可被布置为阻挡部件的位置取决于闭合致动器被促动的量，如果闭合致动器为马达的话例如为马达转动的量。
触点闭合机构可被布置为将所述阻挡部件移动到所述阻挡位置以外，从而由机械能存储装置释放预定量的机械能。
触点闭合机构可被布置为机械能存储装置中存储的机械能的量取决于闭合致动器被促动的量。因此，触点闭合机构可被布置为将阻挡部件移动到阻挡位置以外，从而如果闭合致动器已经被促动预定的量的话，则通过将阻挡部件移动到阻挡位置以外来释放预定量的机械能。
触点闭合机构可包括偏置部件，其偏置阻挡部件以阻挡触点。因此，阻挡部件将阻挡触点，除非其移动到阻挡位置之外，例如通过触点闭合机构的另一部分移动到阻挡位置之外。
偏置部件可被布置为以偏置力作用在所述阻挡部件上，该偏置力在机械能存储装置积累机械能时减小。因此，随着所积累的能量的增加，将阻挡部件移动到阻挡位置以外变得较为容易。如果触点闭合机构被布置为如果机械能存储装置中存储的机械能超过预定量则将阻挡部件移动到阻挡位置以外，这会降低闭合致动器上的负载。
机械能存储装置可被布置为释放所积累的机械能从而通过产生作用在所述触点中可移动的触点上的力而闭合所述触点。可移动触点上的力将取决于机械能存储装置释放的所积累的机械能的速率，且因此可移动触点上的力会由于机械能的高速释放而增大，例如，从而降低触点闭合所花费的时间。
触点中可移动的触点可以关于枢轴可旋转地安装。可移动触点可包括细长孔(例如，椭圆形)，枢轴穿过该细长孔。细长孔因此可容纳可移动触点的平移运动，如果可移动触点的旋转运动被阻挡部件阻挡，这例如有助于允许机械能的积累。
机械能存储装置可包括第一弹簧，该第一弹簧被布置为从闭合致动器的操作中积累机械能。弹簧非常适于作为机械能存储装置的一部分，因为弹簧通常能够快速地释放机械能，且因此快速地闭合触点。第一弹簧可以为压缩弹簧。
机械能存储装置可包括第二弹簧，该第二弹簧被布置为从闭合致动器的操作中积累机械能。已经发现，具有两个弹簧有助于使机械能存储装置以所需速度闭合触点。第二弹簧可以为扭转弹簧。另外，具有两个弹簧可允许弹簧的压型(profiling)，从而使闭合致动器上的负载匹配闭合致动器的要求(例如匹配闭合致动器的扭矩要求)。
机械能存储装置可以为触点断开机构的一部分，即除了作为触点闭合机构的一部分之外。机械能存储装置因此可被布置为如果触点断开机构被触发则(在一部分所积累的机械能已经被用于闭合触点之后)释放一部分所积累的机械能以断开触点。包括机械能存储装置的触点断开机构可如结合本发明其他方面所描述的那样。
本发明包括此处描述的所有方面和优选特征的任意组合，除非这种组合明显不可行或被清楚地禁止。
此处公开的触点断开/闭合机构、跳闸机构和力放大机构不旨在限定于任一类型的机构。这种机构可以是任意合适的可实现此处描述的功能的设计，如本领域技术人员所公知的。这种机构通常包括一个或多个可操作的连接部件，诸如可移动部件、杆、弹簧和/或致动器。从说明书中可清楚地知道，这些机构可共有部件。
附图说明
下面参考附图对本发明的实施例进行描述，其中：
图1为第一MCB的符号示意图。
图2为“复位”状态中的第一MCB的断面平面示意图。
图3为“复位”状态中的第一MCB的断面透视示意图。
图4为“开启”状态中的第一MCB的断面平面示意图，其中跳闸杆被示为半透明。
图5为“开启”状态中的第一MCB的从图4所示示意图的另一侧看过去的另一断面透视示意图。
图6为第一“关闭”状态中的第一MCB的断面平面示意图。
图7为第一MCB的力转换机构的断面平面示意图。
图8为MCB的机电致动器的断面透视示意图。
图9为“开启”状态中的第二MCB的断面平面示意图，其中跳闸杆被示为半透明。
图10为第一“关闭”状态中的第二MCB的断面平面示意图。
图11为第二MCB的马达组件的断面透视示意图。
图12为第二MCB的马达组件模块的从图11所示示意图的另一侧看过去的透视示意图。
图13为第二MCB的马达的透视示意图。
具体实施方式
图1示出了第一MCB1，其具有第一端子2和第二端子4，第一端子2和第二端子4在其之间限定主电流路径6。一对可断开的触点8、10位于该主电流路径6中。
第一MCB1包括跳闸机构20，用于在发生过电流情况时断开触点8、10。跳闸机构20包括控制单元22、电流传感器23、马达25、触点闭合机构30a、触点断开机构30b以及触发机构60。
控制单元22布置为操作马达25通过触点闭合机构30a而闭合触点8、10。控制单元22还被布置为操作马达25通过触点断开机构30b而断开触点8、10。另外，控制单元还可操作马达通过向触点断开机构30b和触发机构60提供机械能而复位跳闸机构20，下文将详细描述。
控制单元22被布置为基于电流传感器23的输出而确定是否发生过电流情况，该电流传感器23探测流过主电流路径6的电流。在该具体实施例中，电流传感器23为电流转换器，其输出的电流代表主电流路径6中的电流。电流传感器是公知的，不再进行进一步的描述。
控制单元22包括电容器(未示出)，且被布置为如果基于电流传感器23的输出而确定短路情况存在，则(从电容器中)产生触发电流。由跳闸电流操作触发机构60以触发触点断开机构30b断开触点8、10。
控制单元22还被布置为如果其基于电流传感器23的输出而确定过载情况存在，则操作马达25触发触点断开结构30b断开触点8、10。因此，如果发生过载情况，独立于触发机构60地触发触点断开机构30b。这有助于在过载情况中防止损坏触发机构60，过载情况中断开触点所花费的时间相对于短路情况来说较为不重要。
如图1所示，触发机构60包括机电致动器61和力转换机构70。机电致动器61布置为由来自控制单元的跳闸电流操作，从而产生第一触发力。力转换机构70被布置为如果产生了第一触发力，则产生大于第一触发力的第二触发力。因此，力转换机构70将第一触发力转换成第二触发力。力转换机构70将机电致动器60耦合到触点断开机构30b，从而使第二触发力触发触点断开机构30b以断开触点8、10。第二触发力还有助于通过触点断开机构30b机械地辅助触点8、10的断开，其有助于避免触点8、10在较大的短路过电流中的“平头”焊接，如下文详细描述。
图2至图8详细示出了第一MCB1。
如图2和图3所示，以“复位”状态描述第一MCB 1。除非有其他规定，此处限定的“顺时针”和“逆时针”是指图2中所示。
第一MCB1包括塑料外壳12。塑料外壳12被提供成两半(外壳12中的其中一半在图中未示出)，通过铆钉孔13铆钉在一起。外壳12的外部表面限定了安装凹槽14，用于将MCB安装到家用断路器等中常见的安装轨上。
第一MCB1的第一端子2和第二端子4被提供成螺丝端子，位于外壳12的相对端部上。在该实施例中，第一端子2为负载端子，用于连接到被电源供电的负载，第二端子4为线路端子，用于连接到电源。
但是，在其他实施例中，第一端子2为线路端子，第二端子4为负载端子。在这两种情况中，主电流路径为电源和负载之间的电流路径的一部分。
固定触点8被提供为安装在外壳12中的导体条带。可移动触点10被提供为臂，其可旋转地由可移动触点枢轴10a通过可移动触点10中的细长槽(见图5)安装在外壳上。细长槽11允许可移动触点10相对于枢轴10a的平移运动。在该实施例中，可移动触点10包括一体的接触衬垫，例如镀银的铜，用于接触固定触点8。在其他实施例中，可移动触点10具有安装到其上的导体衬垫。
固定触点8通过曲折的导体路径6a连接到第一端子2。可移动触点10通过曲折的导体路径6b连接到负载端子。曲折的导体路径6a、6b从而形成MCB的主电流路径，触点8、10位于其中。
可通过朝向固定触点8顺时针旋转可移动触点10而闭合触点8、10，通过远离固定触点8逆时针旋转可移动触点10而断开触点8、10。当触点8、10闭合时，电流可流过主电流路径6。当触点8、10断开时，电流不能流过主电流路径6。
第一MCB1包括导弧装置16和灭弧板17。导弧装置16连接到第一和第二端子2、4，并延伸到外壳12的灭弧板17所在的灭弧腔中。在短路情况中，在由触点断开机构30b断开触点8、10时，较大的短路电流可流过主电流路径在触点8、10之间产生电弧。导弧装置16将这种电弧转移到灭弧板17从而将电弧熄灭。位于图2中的A-A线以下的MCB的导弧装置16、灭弧板17以及其他部件是公知的，不再详细描述。
马达25通过马达安装板26(见图3)安装在外壳12中。马达25具有杆状物28(见图3)，第一凸轮32安装到该杆状物28上。马达可以“前进”模式操作，在该模式中马达25的杆状物28以顺时针方向旋转，还可以“反向”模式操作，在该模式中马达25的杆状物以逆时针方向旋转，所述顺时针和逆时针是指从马达25的安装有凸轮32的端部观看。
在一些实施例中，马达25为6V的DC齿轮马达，其在间歇的操作过程中的减速比为324∶1，输出扭矩为50mNm。这种马达可从例如Faulhaber集团获得。其他马达同样适用。
触点闭合机构30a包括第一凸轮32、第二凸轮34、第二凸轮弹簧35、连结物36、闩锁38、跳闸杆40、跳闸杆弹簧42、滑动器50、滑动器杆52、阻挡部件54以及阻挡部件弹簧56。
触点断开机构30b与触点闭合机构30a共用多个部件，触点断开机构30b包括第二凸轮34、第二凸轮弹簧35、连结物36、闩锁38、跳闸杆40、跳闸杆弹簧42以及可移动触点弹簧44、46。
第一凸轮32安装在马达25的杆状物28上，从而使杆状物28的旋转能够致使第一凸轮32以与杆状物28相同的方向旋转。因此，马达的“前进”操作模式可使得第一凸轮32以顺时针方向旋转，马达25的“反向”操作模式可使得第一凸轮32以逆时针方向旋转，所述顺时针和逆时针是指从马达25的安装有第一凸轮32的端部观看。
第二凸轮34通过枢轴34a可旋转地安装到外壳12上，以在图2中所示的“缩进”位置和图4中所示的“伸出”位置之间旋转。第二凸轮34这样定位，从而使马达25的“前进”操作模式导致第一凸轮32啮合第二凸轮34，以使第二凸轮34以逆时针方向朝其伸出位置旋转。第二凸轮弹簧35(见图5)为扭转弹簧，朝其收缩位置偏置第二凸轮34。
连接物36将第二凸轮34连接到闩锁38，从而使第二凸轮34朝向其伸出位置旋转以推动闩锁38远离马达25。闩锁38可旋转地通过可移动触点10上的枢轴38a安装到可移动触点10，从而使闩锁38可相对于可移动触点10旋转。
跳闸杆40可旋转地安装到可移动触点枢轴10a，即可移动触点枢轴10所可旋转地安装的枢轴。跳闸杆弹簧42为扭转弹簧，其以顺时针方向偏置跳闸杆40，从而形成图2和图3中所示的“复位”状态，跳闸杆40啮合闩锁38以将闩锁38保持在跳闸杆40的凹槽40a中。这可防止闩锁38相对于闩锁枢轴38a自由旋转。因为闩锁38保持在跳闸杆40的凹槽40a中，第二凸轮34朝向其伸出位置旋转以(通过连接物36)推动闩锁38靠近可移动触点10，从而使可移动触点10以顺时针方向旋转，即朝向固定触点8旋转。
可移动触点弹簧44、46包括安装在外壳12中的可移动触点压缩弹簧44和可移动触点扭力弹簧46。当第一MCB1处于如图2和图3所示的“复位”状态时，两个可移动触点弹簧44、46提供偏置可移动触点10以远离固定触点8的力，尽管由可移动触点压缩弹簧提供的力主要穿过可移动触点枢轴10a而作用。
确认接触指示器48通过枢轴可旋转地安装到外壳12，且可从第一MCB 1的外侧通过外壳12中的窗口(未示出)可见。指示器48包括U形部分，其可滑动地与可移动触点10(见图5)上的闩锁枢轴38a啮合。这种结合使得可移动触点10的旋转导致指示器48的旋转以在触点8、10断开时通过窗口显示第一颜色(例如绿色)，当触点8、10闭合时通过窗口显示第二颜色(例如红色)。因此，指示器48使用户可无需断开外壳12而确定触点8、10断开还是闭合。
第一凸轮32除了可与第二凸轮34啮合以外，还被(通过定位插销或模制的突起)连接到滑动器50，其可滑动地安装在马达安装板26中形成的通道中。滑动器50可在图3中所示的“缩进”位置和图5中所示的“伸出”位置之间移动。第一凸轮32和滑动器50之间的连接使得马达的前进模式操作可导致滑动器50朝向其伸出位置移动，且马达25的反向模式操作可导致滑动器50朝向其缩进位置移动。
滑动器50连接到滑动器杆52(见图5)，其可旋转地由枢轴安装到外壳12。滑动器50朝向其伸出位置的移动使得滑动器杆52以图5中所示的逆时针方向旋转。
阻挡部件54可滑动更低安装在形成于外壳12中的通道内。阻挡部件54可移动到阻挡位置，阻挡部件54在该位置处阻挡可移动触点10以避免接触固定触点8。在图2和图3中所示的“复位”状态中，阻挡部件54在其朝向固定触点8降低的阻挡位置中，从而阻挡可移动触点10。图4示出了从其阻挡位置抬起的阻挡部件54。
阻挡部件弹簧56安装在外壳12中的突起上(未示出)并与滑动器杆52的突起啮合(见图5)。阻挡部件弹簧56将阻挡部件54压向阻挡位置。但是，第二凸轮34朝向其伸出位置(即以逆时针方向)的旋转致使第二凸轮34啮合到阻挡部件54，从而抵抗阻挡部件弹簧56以将阻挡部件54抬升出阻挡位置，如图5所示。
阻挡部件弹簧56配置为以偏置力作用于阻挡部件54，该偏置力在马达25以其前进模式工作时降低。因此，在第二凸轮34啮合到阻挡部件以将其抬升出阻挡位置之前，作用在阻挡部件54上的偏置力被降低。因此，马达25来自阻挡部件弹簧56的负载被降低。
机电致动器61为磁性可闩锁的螺线管致动器。如上所述，机电致动器61布置为由控制单元22产生的跳闸电流而操作。机电致动器61的操作使得衔铁62(见图3)被从机电致动器61中的孔向外地推出。下文将参考图8详细地描述机电致动器61。
力转换机构70包括致动器重置杆72、跳闸弹簧74、弹簧重置杆76、弹簧释放杆78以及跳闸插销80。
致动器重置杆72可旋转地通过枢轴安装到外壳12且具有与电极致动器61中的孔重叠的部分，从而在机电致动器61在跳闸电流下工作时使机电致动器61的衔铁62撞击致动器重置杆72。
跳闸弹簧74(见图5)为大压缩弹簧，被保持在外壳12内的腔体(未示出)中，且用作力转换机构的机械能储存装置。当第一MCB1处于图2和图3中所示的“复位”状态时，跳闸弹簧74被充分压缩，因此被复位，即存储机械能。弹簧重置杆76位于跳闸弹簧74的前方，且可旋转地通过枢轴安装到外壳上，从而当跳闸弹簧74伸展即释放其存储的机械能时使跳闸弹簧74以图7中所示的逆时针方向旋转弹簧重置杆76。
弹簧释放杆78可旋转地由枢轴安装到外壳12。在图2和图3所示的“复位”状态中，弹簧释放杆78在锁定位置，在该位置中弹簧释放杆的边缘78a(见图7)位于弹簧重置杆76的前方，以防止弹簧释放杆76旋转。因此，当MCB1处于“复位”状态时，弹簧释放杆78放置跳闸弹簧74释放其存储的机械能。释放杆弹簧79为扭转弹簧(见图7)，将弹簧释放杆78偏置到其锁定位置。
弹簧释放杆78的肢体78b延伸穿过致动器重置杆72(见图3)，因此，由机电致动器61的操作导致的致动器重置杆72的旋转运动使得致动器重置杆72以图7中所示的顺时针方向旋转弹簧释放杆78。这将弹簧释放杆78移动到锁定位置以外，从而使边缘78a移动到弹簧重置杆76(见图7)的路径之外，以允许跳闸弹簧74释放其存储的机械能，从而触发触点断开机构30b以断开触点8、10，如下文详细所述。因此，弹簧释放杆78用作跳闸弹簧74的闩锁，通过将弹簧释放杆78移动到锁定位置之外而释放该闩锁。
连接物77通过弹簧重置杆76中的细长槽将弹簧重置杆76连接到滑动器杆52(见图5)。弹簧重置杆76中的细长槽可容纳弹簧重置杆76的移动，因此在跳闸弹簧74的伸展过程中滑动器杆52和滑动器50不移动。
跳闸插销80可滑动地安装在外壳12的固定触点弯曲(backing/current)路径6a组件中，且位于弹簧重置杆76和跳闸杆40之间。
现在描述图2和图3中所示出的马达25使触点8、10从“复位”状态闭合的操作。
为了使触点8、10从“复位”状态闭合，控制单元22以其前进模式操作马达25。这使得第一凸轮32啮合第二凸轮34，以使第二凸轮34朝其伸出位置旋转。由于第二凸轮34旋转，其通过连接物36和闩锁38推动可移动触点10，从而以顺时针方向朝固定触点8旋转可移动触点10。在操作过程中，连接物36和闩锁38朝向可移动触点弹簧44、46移动。但是，跳闸杆弹簧42阻止闩锁38与跳闸杆40分离，这偏置跳闸杆40以顺时针方向旋转，从而跟随闩锁38朝向可移动触点弹簧44、46的运动。
尽管可移动触点10最初朝向固定触点8旋转，但是阻挡部件54阻止触点8、10的闭合，其通过阻挡部件弹簧56被偏置进入其阻挡位置。因此阻挡部件54防止可移动触点10的继续旋转运动，但是由于第二凸轮通过连接物36和闩锁继续推动可移动触点10，枢轴10a所延伸穿过的细长槽11可容纳可移动触点10朝向可移动触点弹簧44、46的平移运动。
可移动触点弹簧44、46布置为当闩锁38推动可移动触点10时，从马达25积累由可移动触点10朝向弹簧的旋转和平移运动所产生的机械能。
如上所述，当第一MCB1处于图2和图3中所示的“复位”状态时，可移动触点弹簧44、46偏置可移动触点远离固定触点8。可移动触点弹簧44、46的偏置朝向第二凸轮34推动闩锁，从而使来自可移动触点弹簧44、46的力沿连接物36的轴朝第二凸轮34转移。因此，当第二凸轮34位于或接近其缩进位置时，沿连接物36的轴作用的力推动第二凸轮34朝其缩进位置返回。
但是，当第二凸轮34继续朝其伸出位置旋转时，来自可移动触点弹簧44、46的沿连接物36的轴所用的力变得相对于第二凸轮34的枢轴“过中心”，因此朝向第二凸轮34的伸出位置偏置第二凸轮34，通过第二凸轮弹簧35抵抗第二凸轮34的偏置。这在图4中示出，其中沿连接物36的轴作用的“过中心”力的作用线用参考数字37标出。
一旦沿连接物36的轴作用的力相对于第二凸轮枢轴34a变成“过中心”时，第二凸轮34、连接物36和闩锁38形成支撑闩锁枢轴38a的支撑结构，从而使闩锁枢轴38a变成可移动触点10的枢轴(细长槽11兼容可移动触点10关于闩锁枢轴38a的平移运动)。一旦可移动触点的枢轴被改变成闩锁枢轴38a，由可移动触点弹簧44、46提供的力起作用以朝向固定触点8偏置可移动触点10，而不是远离可移动触点10。
当第二凸轮34接近其伸出位置时，其啮合到阻挡部件54，从而抵抗阻挡弹簧92，并将阻挡部件54抬升出阻挡位置，例如，如图4所示。
一旦阻挡部件54被抬升出阻挡位置，可移动触点10可自由地移动以接触固定触点8，且因此存储在可移动触点弹簧44、46中的积聚的机械能的一部分被释放，以朝向固定触点8以一定的速度驱动可移动触点10，该速度基本独立于马达25的工作速度。可移动触点弹簧44、46因此用作触点闭合机构30b的机械能存储装置。
在触点8、10闭合后，一些积累的机械能依然保存在可移动触点弹簧44、46中，且提供促使触点8、10在一起的力以提供接触压力。因此，如图4和图5所示，第一MCB 1进入“开启”状态。
现在描述马达25触发触点断开机构30b以从图4和图5中所示出的“开启”状态断开触点8、10的操作。
当第一MCB 1处于“开启”状态时，跳闸杆40上的凸块40b位于滑动器50的凹槽部分中。为了通过马达25的操作而断开触点8、10，控制单元22以反向模式操作马达25，以使滑动器朝向其缩进位置移动一较小距离。滑动器50的这种移动使得滑动器50与凸块40b啮合，从而使跳闸杆40以逆时针方向旋转。
跳闸杆40以逆时针方向的旋转使得闩锁38与跳闸杆40分离，从而释放闩锁38。一旦闩锁38被释放，支撑闩锁枢轴38a的支撑结构(由第二凸轮34、连接物36和闩锁38形成)解散，可移动触点枢轴10a再一次变成可移动触点10的枢轴。
一旦可移动触点枢轴10a变成可移动触点10的枢轴，可移动触点弹簧44、46重新偏置可移动触点10远离固定触点。如上所述，在触点8、10闭合后，可移动触点弹簧44、46中依然剩余一些积累的机械能。一旦可移动触点枢轴10a变成可移动触点10的枢轴，这些剩余的积累的机械能被可移动触点弹簧44、46释放，从而通过旋转可移动触点远离固定触点8而断开触点8、10。
可移动触点弹簧44、46因此用作触点断开机构30b的机械能存储装置，其释放存储的机械能以断开触点8、10。可移动触点弹簧44、46所使用的用于断开触点8、10的机械能由马达25在上述闭合触点8、10的操作过程中提供。
当触点8、10断开时，触点8、10之间形成的任何电弧都被导弧装置17转移到熄灭电弧的灭弧板17。
当可移动触点12以逆时针方向朝完全断开位置旋转时，可移动触点上的凸块10b(见图4)啮合至致动器重置杆72上的凸块72a(见图3)以顺指针方向旋转致动器重置杆72。这将衔铁62推回机电致动器61的孔中，从而重置机电致动器61。
因此，第一MCB1进入“关闭”状态，如图6所示。
一旦第一MCB1进入图6所示的第一“关闭”状态，马达25的反向模式的进一步操作将滑动器50移动到其缩进位置并将第一凸轮32旋转离开第二凸轮34。当第一凸轮32旋转时，第二凸轮弹簧偏置第二凸轮以跟随第一凸轮32，从而将第二凸轮34朝向其缩进位置移动。第二凸轮34朝向其缩进位置的移动(通过连接物)使闩锁38移动，从而使闩锁与跳闸杆40再啮合，以被保持在跳闸杆的凹槽40a中。从而，第一MCB1进入图2和图3中所示的“复位”状态。
一旦第一MCB1已经回到“复位”状态，如上所述，可通过使马达以其前进模式操作而再闭合触点8、10，从而使第一MCB1回到“开启”状态。
现在描述触发机构60触发触点断开机构30b(独立于马达25)以断开处于图4和图5中所示出的“开启”状态的触点8、10的操作。
为了通过触发机构60断开触点8、10，控制单元提供从其电容器到机电致动器61的跳闸电流。这致使机电致动器61将衔铁62推出机电致动器61中的孔，且与致动器重置杆72接触，从而导致致动器重置杆72以逆时针方向旋转。
当致动器重置杆72旋转时，其移动以接触到弹簧释放杆78的肢体78b，并顺时针旋转弹簧释放杆78以将弹簧释放杆78的边缘78a移动到其锁定位置之外，从而使跳闸弹簧74迅速地伸展，释放其存储的机械能，以产生较大的力，该力使弹簧重置杆76以如图7所示的逆时针方向高速旋转。
当弹簧释放杆76高速旋转时，其移动跳闸插销80，该插销80从而以相当大的力撞击跳闸杆40。
如上所述，由跳闸插销80导致的跳闸杆40的旋转触发触点断开机构30b断开触点8、10。
除了触发触点断开机构30b断开触点8、10，跳闸插销80对跳闸杆40的撞击使得跳闸杆40以逆时针方向高速旋转，从而使跳闸杆40与可移动触点10啮合，以迅速地旋转可移动触点10远离固定触点8。在该过程中，动力从跳闸插销80转移到可移动触点10，从而机械地辅助触点8、10的断开。
通过力转换机构70而机械地辅助断开触点8、10是有益的，因为其有助于降低响应于过电流情况而断开触点8、10所花费的时间，另外，如果较高的短路电流(例如1000A到2000A)流过主电流路径6，还有助于避免触点8、10焊接在一起(即“平头”焊接)。
一旦触发机构60触发触点断开机构30b断开触点8、10，第一MCB1进入第二“关闭”状态，在该状态中，触点8、10断开且触发机构60非复位(即因为跳闸弹簧74已经释放了其存储的机械能)。第二“关闭”状态未示出。
现在描述跳闸机构60将触发机构60从第二“关闭”状态复位的操作。
为了将触发机构60复位，控制单元22以马达25的反向模式操作马达25，使得滑动器50朝其缩进位置移动，从而使得滑动器杆52以如图5所示的顺时针方向旋转。
当滑动器杆52以如图5所示的顺时针方向旋转时，连接到滑动器杆52的连接物77啮合到弹簧重置杆76，从而推动弹簧重置杆以如图5所示的逆时针方向旋转。这种动作压缩跳闸弹簧74并且还允许释放杆弹簧79以将弹簧释放杆78移动回到其锁定位置，从而使弹簧释放杆78的边缘78a阻止跳闸弹簧74释放其存储的机械能。因此，马达25以反向方向的操作通过向跳闸弹簧7提供机械能而使得触发机构复位。因此第一MCB1进入图2和图3中所示的“复位”状态。
为了使触点8、10重新闭合并将第一MCB1变回到“开启”状态，控制单元22以马达25的上述前进模式操作马达25。
图8详细示出了第一MCB1的电极致动器61。
如图8所示，机电致动器61为磁力闩锁螺线管致动器，其具有框架63，衔铁62、线圈64、释放弹簧66、稀土磁体68和磁体板69位于该框架63中。衔铁62稍稍从机电致动器61的框架63的孔中突出。框架63、衔铁62和磁体板69由低碳钢或软铁构成。
释放弹簧66产生弹力，其作用在衔铁62上以将衔铁62偏置到一位置，在该位置处衔铁被推出机电致动器61的框架63中的孔。
稀土磁体68产生磁场，该磁场被磁体板69改变，从而产生作用在衔铁62上的保持力。当穿过线圈64的电流不存在时，该保持力与弹力相平衡。因此，当线圈64中没有提供电流时，衔铁62被保持在机电致动器61中。
如上所述，如果控制单元22确定短路情况发生，那么其产生跳闸电流，该电流被提供到机电致动器61的线圈64。在大多数螺线管中，穿过螺线管的线圈的电流产生磁场，该磁场产生作用在衔铁上以向螺线管中拉动衔铁的力。但是，在机电致动器61中，穿过线圈64的来自控制单元22的跳闸电流是极性的，从而是穿过线圈64的电流产生作用在衔铁上的磁场，磁场对衔铁产生的作用力使作用在衔铁62上的弹力和保持力失去平衡，从而使弹力胜过保持力。一旦弹力胜过保持力，释放弹簧66作用在衔铁62上的力将衔铁62推出孔，从而操作机电致动器61。稀土磁体68和磁体板69因此用作机电致动器61的磁性闩锁，由穿过线圈6的跳闸电流产生的力来释放该闩锁。
弹簧推动机电致动器61的衔铁62的力大于流过线圈64的跳闸电流产生的作用在衔铁62上的力。因此，释放弹簧66、稀土磁体68和磁体板69可被看做力转换机构，其将流过线圈64的电流所产生的力转换成较大的力。这种力的放大有助于机电致动器61降低触发机构60触发触点断开机构30b以断开触点所花费的时间。
图8示出了稀土磁体68的磁路68a和当有电流流过线圈64时的线圈64的磁路64a。如图8所示，这些磁路在磁体板69中相遇。
可以改变线圈64的缠绕部位和数目从而改变安匝的数目和来自控制单元22的电容器放电的脉冲持续时间。电容器的放电优选地被最大化，从而增大作用力的大小，且因此使机电致动器61响应于跳闸电流而致动所花费的时间最小化。
如前面所述，当触点断开机构30b被触发以断开触点8、10时，可移动触点12上的凸块10b(见图4)啮合到致动器重置杆72上的凸块72a，以旋转致动器重置杆72从而将衔铁62推回机电致动器61，因此通过向再压缩的释放弹簧66提供机械能而重置机电致动器61。
图9至图13示出了第二MCB101。第二MCB101的与第一MCB1相同的那些部件以相同的参考数字给出，且不再详细描述。第二MCB101在“复位”状态、“开启”状态和第一及第二“关闭”状态之间的操作像参考第一MCB1所描述的那样。
第二MCB101具有马达125(见图13)，该马达125为马达组件126(见图11和12)的一部分。马达组件126包括罩住马达125的外壳127、第一凸轮32、滑动器150、滑动器杆52、机电致动器61、致动器重置杆72、跳闸弹簧74、弹簧重置杆76、弹簧释放杆78以及释放杆弹簧79。
马达组件126的外壳127包括卡扣配合指127a，其允许马达125通过马达125上的相应凸块125a卡扣固定到马达组件126内的位置中(见图13)。一旦马达组件126被安装到第二MCB 101的外壳12，则卡扣配合指127a由外壳12支撑，从而它们不会挠曲而释放马达125。
马达组件126的外壳127限定一孔127b(见图12)，该孔127b允许马达组件126通过外壳12上的相应套管(未示出)而安装到外壳12。马达组件126因此有助于简化安装第二MCB101的过程。
第二MCB101的滑动器150与第一MCB1的滑动器50的功能相同。但是，滑动器150的形状更接近板状，其改进了滑动器150的坚固性。第二MCB101的滑动器150可滑动地安装在形成于第二MCB101的外壳12与马达125及第一凸轮32之间的通道中，而不是像第一MCB1一样安装在马达安装板26中。滑动器杆52通过滑动器150中的开口而连接到滑动器150。
图4、6、7、9和10中所示的固定触点8的背面相比于图2、3和5中所示的固定触点8的背面相比，朝可移动触点10略倾斜。该可选的特征有助于增加固定触点背面的上部与可移动触点10之间的距离。
本领域技术人员在阅读了上述说明书后可做出各种等效的改变、改造和删减而不背离所公开内容的范围。因此于此授权的专利的范围仅受所附权利要求的限制，并可参考说明书和附图解释，而不受此处描述的实施例的限制。
例如，尽管上述实施例包括通过接触跳闸杆40而触发触点断开机构30b的跳闸插销80，但是跳闸插销80可被省略，从而弹簧重置杆76通过接触跳闸杆40而触发触点断开机构30b。

Claims (74)

1.一种MCB，具有：
一对可断开的触点，位于线路端子与负载端子之间的主电流路径中；以及
跳闸机构，用于当过电流情况发生时断开触点，所述跳闸机构包括：
电流传感器，布置为探测流过所述主电流路径的电流；以及
控制单元，布置为如果其基于所述电流传感器的输出而确定发生了过电流情况，则产生跳闸信号以触发所述跳闸机构断开所述触点。
2.根据权利要求1所述的MCB，其中所述跳闸机构包括触发机构和触点断开机构，所述触发机构布置为如果产生了所述跳闸信号则触发所述触点断开机构断开所述触点。
3.根据权利要求2所述的MCB，其中所述触点断开机构包括机械能存储装置，该机械能存储装置被布置为如果所述触点断开机构被触发则释放存储的机械能以断开所述触点。
4.根据权利要求3所述的MCB，其中
所述触点断开机构包括闩锁，该闩锁被布置为如果该闩锁被释放则所述机械能存储装置释放存储的机械能以断开所述触点；以及
所述触发机构被布置为通过释放所述闩锁而触发所述触点断开机构。
5.根据权利要求2至4中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触发机构包括机电致动器，该机电致动器被布置为如果产生了所述跳闸信号，则通过所述跳闸信号而被操作，以触发所述触点断开机构断开所述触点。
6.根据权利要求5所述的MCB，其中
所述机电致动器包括螺线管。
7.根据权利要求6所述的MCB，其中
机电致动器包括磁性可闩锁的螺线管致动器。
8.根据权利要求5至7中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述跳闸信号为跳闸电流。
9.根据权利要求8所述的MCB，其中所述控制单元包括被布置为产生所述跳闸电流的电能存储装置。
10.根据权利要求9所述的MCB，其中所述电能存储装置包括电容器。 
11.根据权利要求2至10中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触发机构包括：
机电致动器，布置为由所述跳闸信号操作以产生第一触发力；
力转换机构，布置为将所述第一触发力转换成比所述第一触发力大的第二触发力；
其中所述力转换机构将所述机电致动器耦合到触点断开机构，从而使所述第二触发力触发所述触点断开机构断开所述触点。
12.根据权利要求2至11中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触发机构如权利要求41至56中的任一项权利要求那样布置。
13.根据权利要求2至12中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述控制单元被布置为独立于所述触发机构地触发所述触点断开机构断开所述触点。
14.根据权利要求2至13中的任一项权利要求所述的MCB，其中：
所述控制单元被布置为如果其确定发生了短路情况，则产生所述跳闸信号以操作所述触发机构从而触发所述触点断开机构断开所述触点；和/或所述控制单元被布置为如果其确定发生了过载情况，则独立于所述触发机构地触发所述触点断开机构断开触点。
15.根据前述任一权利要求所述的MCB，其中所述控制单元被布置为基于阈值而确定是否发生过电流情况。
16.根据权利要求15所述的MCB，其中所述阈值是可调的。
17.根据前述任一权利要求所述的MCB，其中所述控制单元被布置为基于额定电流、瞬间跳闸电流和/或瞬间跳闸类型而确定是否发生过电流情况。
18.根据权利要求17所述的MCB，其中所述额定电流、瞬间跳闸电流和/或瞬间跳闸类型是可调的。
19.根据前述任一权利要求所述的MCB，其中所述控制单元被布置为通过触点闭合机构闭合触点。
20.根据前述任一权利要求所述的MCB，其中所述MCB包括如权利要求22至40中的任一项权利要求那样布置的电动马达和触点闭合机构。
21.根据前述任一权利要求所述的MCB，其中所述MCB包括如权利要求57至73中的任一项权利要求那样布置的电动马达和触点闭合机构。
22.一种MCB，具有： 
一对可断开的触点，位于线路端子与负载端子之间的主电流路径中；
跳闸机构，用于在发生过电流情况时断开触点；以及
电动马达，可操作地通过触点闭合机构闭合所述触点。
23.根据权利要求22所述的MCB，其中所述MCB具有容纳所述电动马达的外壳。
24.根据权利要求23所述的MCB，其中所述MCB的外壳符合标准DIN43880。
25.根据权利要求22至24中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述跳闸机构包括：
电流传感器，布置为探测流过所述主电流路径的电力；以及
控制单元，布置为如果其基于所述电流传感器的输出而确定发生了过电流情况，则产生触发所述跳闸机构断开所述触点的跳闸信号。
26.根据权利要求22至25中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述跳闸机构包括触发机构和触点断开机构，所述触发机构被布置为如果发生过电流情况则触发所述触点断开机构断开所述触点。
27.根据权利要求26所述的MCB，其中所述触点断开机构包括机械能存储装置，该机械能存储装置被布置为如果所述触点断开机构被触发则释放存储的机械能以断开所述触点。
28.根据权利要求26或27所述的MCB，其中所述触发机构包括机械能存储装置，该机械能存储装置被布置为如果发生过电流情况则释放存储的机械能以触发所述触点断开机构。
29.根据权利要求26至28中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述电动马达可操作地通过向所述跳闸机构的机械能存储装置提供机械能而复位所述跳闸机构。
30.根据权利要求22至29中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述电动马达可操作地断开所述触点。
31.根据权利要求22至30中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述电动马达可操作地独立于触发机构而触发所述触点断开机构断开所述触点。
32.根据权利要求22至31中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述电动马达可操作于第一模式和第二模式，在第一模式中，所述电动马达的可旋转元件以第一方向旋转，在第二模式中，所述可旋转元件以与所述 第一方向相反的第二方向旋转。
33.根据权利要求32所述的MCB，其中所述电动马达可操作于第一模式而闭合所述触点，且可操作于第二模式而复位所述跳闸机构。
34.根据权利要求22至23中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触点闭合机构包括一个凸轮或多个凸轮。
35.根据权利要求22至34中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述电动马达为DC马达。
36.根据权利要求22至35中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述电动马达为电动齿轮马达。
37.根据权利要求22至36中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述电动齿轮马达具有100∶1或更大的减速比。
38.根据权利要求22至37中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述电动马达可操作地产生30mNm或更大的扭矩。
39.根据权利要求22至38中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述MCB具有如权利要求41至56中的任一项权利要求那样布置的触发机构。
40.根据权利要求22至39中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述MCB具有如权利要求57至73中的任一项权利要求那样布置的触点闭合机构。
41.一种MCB，具有：
一对可断开的触点，位于线路端子与负载端子之间的主电流路径中；以及
跳闸机构，包括触发机构和触点断开机构，如果发生过电流情况则触发机构和触点断开机构断开所述触点，所述触发机构包括：
机电致动器，布置为由跳闸电流操作以产生第一触发力；
力转换机构，布置为将所述第一触发力转换成比所述第一触发力大的第二触发力；
其中所述力转换机构将所述机电致动器耦合到所述触点断开机构，从而使所述第二触发力触发所述触点断开机构断开所述触点。
42.根据权利要求41所述的MCB，其中所述力转换机构将所述机电致动器耦合到所述触点断开机构，从而使所述第二触发力通过所述触点断开机构而机械地辅助所述触点的断开。 
43.根据权利要求41至42中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述力转换机构包括触发部件，该触发部件被布置为可由所述第二触发力移动以触发所述触点断开机构断开所述触点。
44.根据权利要求41至43中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触发部件被布置为通过移动与所述触点断开机构相接触从而触发所述触点断开机构。
45.根据权利要求41至44中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触发部件被布置为通过撞击所述触点断开机构从而触发所述触点断开机构。
46.根据权利要求43至45中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触发部件被布置为被第二触发力所移动以通过所述触点断开机构而机械地辅助所述触点的断开。
47.根据权利要求43至46中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触发部件被布置为通过传递动力到所述触点中可移动的触点而机械地辅助所述触点的断开。
48.根据权利要求43至47中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触发元件可滑动或可枢转地安装在所述MCB中。
49.根据权利要求41至48中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触点断开机构包括机械能存储装置，该机械能存储装置被布置为如果所述触点断开机构被触发则释放存储的机械能以断开所述触点。
50.根据权利要求49所述的MCB，其中：
所述触点断开机构包括闩锁，该闩锁被布置为如果该闩锁被释放则所述机械能存储装置释放存储的机械能以断开所述触点；以及
所述力转换机构将所述机电致动器耦合到所述触点断开机构，从而使所述第二触发力通过释放所述闩锁而触发所述触点断开机构。
51.根据权利要求41至50中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述力转换机构包括机械能存储装置，该机械能存储装置被布置为如果产生所述第一触发力则释放存储的机械能以产生所述第二触发力。
52.根据权利要求51所述的MCB，其中：
所述力转换机构包括闩锁，该闩锁被布置为如果该闩锁被释放则所述机械能存储装置释放存储的机械能以产生所述第二触发力；以及
所述力转换机构被布置为由所述第一触发力释放所述闩锁。 
53.根据权利要求41至52中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述机电致动器包括螺线管。
54.根据权利要求41至53中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述机电致动器包括磁性可闩锁的螺线管致动器。
55.根据权利要求41至54中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述跳闸机构包括：
电流传感器，布置为探测流过所述主电流路径的电力；以及
控制单元，布置为如果其基于所述电流传感器的输出而确定发生了过电流情况，则产生跳闸电流以操作所述机电致动器。
56.根据权利要求41至55中的任一项权利要求所述的MCB，包括如权利要求22至40中的任一项权利要求那样布置的电动马达和触点闭合机构和/或如权利要求57至73中的任一项权利要求那样布置的闭合致动器和触点闭合机构。
57.一种MCB，具有：
一对可断开的触点，位于线路端子与负载端子之间的主电流路径中；
跳闸机构，用于在发生过电流情况时断开触点；
闭合致动器，可操作地通过触点闭合机构闭合所述触点；
其中所述触点闭合机构包括机械能存储装置，所述机械能存储装置被布置为从所述闭合致动器的操作中积累机械能，且随后释放所积累的机械能以闭合所述触点。
58.根据权利要求57所述的MCB，其中所述机械能存储装置被布置为释放预定量的所积累的机械能以闭合所述触点。
59.根据权利要求57或58所述的MCB，其中所述触点闭合机构被布置为机械能存储装置释放机械能的速率大于机械能存储装置积累能量的速率。
60.根据权利要求57至59中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述机械能存储装置被布置为释放机械能所需的时间段短于机械能存储装置从所述闭合致动器的操作中积累机械能所耗费的时间。
61.根据权利要求57至60中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述闭合致动器为可操作地闭合所述触点的电动致动器。
62.根据权利要求61所述的MCB，其中所述闭合致动器为可操作地闭合所述触点的电动马达。 
63.根据权利要求57至62中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触点闭合机构包括可移动地阻挡所述触点的闭合的阻挡部件。
64.根据权利要求63所述的MCB，其中所述机械能存储装置可被布置为如果所述阻挡部件阻挡所述触点则从所述闭合致动器的操作中积累能量，且如果所述阻挡部件移动到阻挡位置以外时释放所积累的机械能。
65.根据权利要求63或64所述的MCB，其中所述触点闭合机构被布置为将所述阻挡部件移动到所述阻挡位置以外，从而由机械能存储装置释放预定量的机械能。
66.根据权利要求63至65中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述触点闭合机构包括偏置部件，所述偏置部件偏置所述阻挡部件以阻挡所述触点。
67.根据权利要求66所述的MCB，其中所述偏置部件被布置为以偏置力作用在所述阻挡部件上，该偏置力在机械能存储装置积累机械能时减小。
68.根据权利要求57至67中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述机械能存储装置被布置为释放所积累的机械能从而通过产生作用在所述触点中可移动的触点上的力而闭合所述触点。
69.根据权利要求68所述的MCB，其中所述触点中可移动的触点围绕枢轴可旋转地安装且包括细长孔，所述枢轴穿过该细长孔。
70.根据权利要求57至69中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述机械能存储装置包括第一弹簧，该第一弹簧被布置为从闭合孔的操作中积累机械能。
71.根据权利要求70所述的MCB，其中所述机械能存储装置包括第二弹簧，该第二弹簧被布置为从闭合孔的操作中积累机械能。
72.根据权利要求57至71中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述机械能存储装置为触点断开机构的一部分。
73.根据权利要求57至72中的任一项权利要求所述的MCB，其中所述闭合致动器为如权利要求22至40中的任一项权利要求那样布置的电动马达。
74.一种MCB，基本上如参考图1至图8或图9至图13所述的那样。 
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