CN103426694A - 模制外壳断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模制外壳断路器。断路器包括壳体和至少部分地配置在壳体内的线带。线带具有顶面和相对的底面、第一侧面和相对的第二侧面。线带绝缘子定位在壳体内并且具有第一侧壁和第二侧壁。第一侧壁和所述第二侧壁中的每一个从所述线带顶面上方的点延伸到所述线带底面下方的点。线带绝缘子由电绝缘材料制成。

Description

模制外壳断路器
技术领域
本公开的领域大体涉及电路保护装置，并且更特别地，涉及用于模制外壳断路器的绝缘。
背景技术
断路器是设计成保护电路免受由过载或短接电路引起的损坏的自动操作的电气开关。断路器的耦合机构可被致动以开启和闭合负载连接于其的触点。断路器具有提供过流保护的过流跳闸单元。
电力通过线带进入断路器。绝缘子用于防止从线带到断路器的任何周围的导电部件的电气路径。典型地，当断路器的接触臂在断开或“跳闸”位置期间与线带分离时，线带位于最接近接触臂的点处。由于线带在断开位置接近接触臂，故电仅需要在接触臂与线带之间行进短距离来重新连接电流路径并使其延续至电枢，因此绝缘屏障件用于防止该电气路径在断开位置重新连接。通常，耐压或破坏试验用于限定路径。典型地，当线带的电压增大时，需要线带和接触臂的更大分离以防止形成电气路径。常规地，由于断路器的几何形状和尺寸限制，诸如介电电阻凝胶(例如，硅橡胶凝胶)或电阻带的屏障件用于提高绝缘子的耐电压性，但是过多线带通常暴露成利用诸如常温硫化(RTV)硅橡胶凝胶的电阻凝胶来有效地绝缘。这种施加电阻凝胶的过程典型地由操作员手动地施加，并且就此而言，电阻凝胶的施加依赖操作员并且不能够有效地重复。
发明内容
在一个方面，一种断路器包括壳体和至少部分地配置在壳体内的线带。线带具有顶面和相对的底面、第一侧面和相对的第二侧面。线带绝缘子定位在壳体内并且具有第一侧壁和第二侧壁。第一侧壁和所述第二侧壁中的每一个从所述线带顶面上方的点延伸到所述线带底面下方的点。线带绝缘子由电绝缘材料制成。
在另一个方面，一种用于断路器的组件包括线带绝缘子，其包括第一侧壁和相对的第二侧壁。第一侧壁和第二侧壁中的每一个定尺寸成从插入在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的线带的顶面上方的点延伸到插入的线带的底面下方的点。第一侧壁和第二侧壁具有相对的突出部。组件包括线带和分流块，该线带包括孔，该分流块包括与所述线带的孔互补的孔。线带绝缘子的突出部构造成使线带的孔和分流块的孔在线带和分流块定位在线带绝缘子内时对齐。
在又一个方面，一种装配断路器的方法包括提供断路器壳体并使线带绝缘子定位在壳体内，该线带绝缘子具有包括相对的突出部的第一侧壁和第二侧壁。线带至少部分地定位在线带绝缘子内并且与第一侧壁和第二侧壁接触。分流块至少部分地定位在线带绝缘子内，使得突出部使分流块和线带在预定位置对齐。
一种断路器，其包括：壳体；至少部分地配置在壳体内的线带，线带具有顶面和相对的底面、第一侧面和相对的第二侧面；定位在壳体内的线带绝缘子，其具有第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁中的每一个从线带顶面上方的点延伸到线带底面下方的点，其中，线带绝缘子由电绝缘材料制成。
优选地，壳体包括保持部件，第一侧壁和第二侧壁中的至少一个与保持部件协作，以将线带绝缘子保持在壳体中。
优选地，断路器还包括分流块，并且第一侧壁和第二侧壁与分流块接触。
优选地，第一侧壁和第二侧壁包括相对的突出部，突出部中的每一个面向分流块。
优选地，每个突出部面向分流块，并且构造成将分流块保持在预定位置。
优选地，分流块通过接触分流块的面的相对的突出部的卡扣配合保持。
优选地，壳体包括至少两个凹槽，第一侧壁安放在凹槽中的一个中，而第二侧壁安放在凹槽中的另一个中，其中，线带绝缘子完全位于壳体内。
优选地，线带绝缘子由能够电绝缘至少2500伏的绝缘塑料材料制成。
优选地，线带绝缘子由能够电绝缘至少3000伏的绝缘塑料材料制成。
优选地，线带绝缘子具有大致U形的截面。
一种用于断路器的组件，其包括：线带绝缘子，其包括第一侧壁和相对的第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁中的每一个定尺寸成从插入在第一侧壁与第二侧壁之间的线带的顶面上方的点延伸到插入的线带的底面下方的点，第一侧壁和第二侧壁具有相对的突出部，线带，其包括孔；分流块，其包括与线带的孔互补的孔，其中，线带绝缘子的突出部构造成使线带的孔和分流块的孔在线带和分流块定位在线带绝缘子内时对齐。
优选地，第一侧壁和第二侧壁构造成安放在断路器壳体的基部中的对应凹槽内。
优选地，第一侧壁和第二侧壁包括电绝缘材料。
优选地，突出部构造用于与分流块的卡扣配合接合，并且突出部在与分流块卡扣配合时大致防止分流块的平移移动。
优选地，线带绝缘子由能够电绝缘至少2500伏的绝缘塑料材料制成。
优选地，线带绝缘子由能够电绝缘至少3000伏的绝缘塑料材料制成。
一种装配断路器的方法，其包括：提供断路器壳体；使线带绝缘子定位在壳体内，线带绝缘子具有包括相对的突出部的第一侧壁和第二侧壁；使线带至少部分地定位在线带绝缘子内并与第一侧壁和第二侧壁接触，使分流块至少部分地定位在线带绝缘子内，使得突出部使分流块和线带在预定位置对齐。
优选地，使线带绝缘子定位包括将第一侧壁安放在形成在壳体内的凹槽中，并且将第二侧壁安放在形成在壳体内的另一个凹槽内。
优选地，预定位置使线带的孔与分流块的孔和断路器壳体的孔对齐，并且方法还包括将紧固件插入穿过壳体的孔、线带的孔和分流块的孔。
优选地，紧固件为螺钉。
附图说明
图1是示例性断路器的透视图。
图2是图1中示出的断路器的示例性线带绝缘子的透视图。
图3是图2中示出的线带绝缘子的截面图。
图4是图2中示出的线带绝缘子的俯视图。
图5是安装在断路器中的图2中示出的线带绝缘子的正视图。
图6是装配图1中示出的断路器的示例性方法的方框图。
部件列表
100断路器
102壳体
104开关
106基部
108盖
200线带绝缘子
202线带
204分流块
206下侧
208上侧
210安装表面
212接触部件
214第一壁
216第二壁
218顶面
222第一侧壁
224第二侧壁
226正面
228竖直部分
230后区段
300线带绝缘子的最下缘
302线带的最下缘
304孔
306互补孔
308紧固件
400突出部
500基部的下部
502凹槽
504第一壁的下缘
506第二壁的下缘
508孔
600提供断路器壳体
602使线带定位
604使分流块定位
606插入紧固件。
具体实施方式
图1示出了断路器100的实施例的透视图。断路器100具有包封断路器100的内部体积的壳体102。壳体包括基部106和盖部108。开关104延伸穿过外侧盖108并且能够从外侧壳体102接近。开关104用于将断路器100从断开位置切换到接通位置，或者反之亦然。开关104还用于在断路器100跳闸之后重置断路器100。图1示出了三极断路器100，然而在其它实施例中，断路器100包括一个或更多个极。
图2示出了线带绝缘子200的实施例。线带绝缘子200定尺寸并构造成配合在断路器100的壳体102(图1)内。在一个实施例中，线带绝缘子200由电绝缘的模制塑料材料制成。线带绝缘子200由例如注模的铸造或模制工艺制成。然而，线带绝缘子200可由使断路器100能够如本文中描述地运行的任何材料和工艺制成。在一个实施例中，线带绝缘子200电绝缘高达2500伏，并且足以用于480伏的断路器额定值，而在另一个实施例中，线带绝缘子200电绝缘高达3000伏，并且足以用于600伏的断路器额定值。如本文中使用的，“断路器额定值”指的是由Underwriter's Laboratory (UL)认证为在发生电压蠕变之前的最低电压水平。线带绝缘子200构造成使线带202与断路器100的其它电气构件(未示出)绝缘。线带202由诸如铜、银、镍、金、铝、其它金属或金属合金和它们的组合的导电材料制成。线带202用作用于断路器100的电气输入端子，有时被称为断路器100的“热”端子。在另一个实施例中，分流块204定位在线带绝缘子200内。在该实施例中，线带绝缘子200从分流块204的下侧206包围至分流块204的上侧208。在一个实施例中，线带202包括位于分流块204的上侧208的接触部件安装表面210。接触部件212例如通过焊接联接于接触部件安装表面210。分流块通常还被称为通量块、磁通量块或通量分流块。在实施例中，分流块204由在短路状态期间聚集磁通量的材料制成。磁通量的聚集增大线带202与断路器100的接触臂(未示出)之间的排斥力，由此增大线带202在短路状态期间与接触臂分离的速度。
线带绝缘子200具有第一壁214和相对的第二壁216。线带202具有顶面218、底面220、第一侧壁222和相对的第二侧壁224。线带202能够插入到线带绝缘子200中，使得至少第一侧壁222和第二侧壁224被第一壁214和第二壁216大致覆盖。在示例性实施例中，线带绝缘子200具有由两个大致90度弯曲部形成的竖直部分228，这种线带202具有大致u形的纵向截面。在一个实施例中，第一壁214和第二壁216从线带202的顶面218上方的点延伸到所述线带的底面下方的点，以使线带202绝缘。如本文中使用的，“上方”和“下方”指的是例如在线带绝缘子200位于竖立方位时的竖直方向，如图2所示。在另一个实施例中，线带绝缘子200的后区段230向后延伸超出线带202的竖直部分228，以使线带202绝缘。在一个实施例中，线带202在不使用介电浆料的情况下通过线带绝缘子200绝缘。在另一个实施例中，第一侧壁222与第一壁214直接接触，而第二侧壁224与第二壁216直接接触。
图3示出了处于竖立方位的线带绝缘子200的侧视图。在示出的实施例中，线带绝缘子200定尺寸成使得线带绝缘子200的最下缘300在线带202的最下缘302下方延伸。在示例性实施例中，分流块204包括孔304，其可有螺纹。线带202包括构造成在分流块204和线带202定位在线带绝缘子200中时与孔304对齐的互补孔306。紧固件308插入到孔304和306中，以将线带202联接于分流块204。紧固件308可为螺钉、螺栓、销或能够将线带202联接于分流块204的其它紧固件。
图4示出了线带绝缘子200的实施例的俯视图。在一个实施例中，第一壁214和第二壁216具有从其向内延伸并面向分流块204的一个或更多个突出部400。如本文中使用的，“向内”指的是朝向线带绝缘子200的中心轴线C的方向。突出部400构造成使分流块204和线带绝缘子200对齐，使得孔304和孔306(在图3中示出)互相对齐。因此，突出部400允许用户使用紧固件308将线带202联接于分流块204而没有未对齐。在另一个实施例中，突出部400构造用于与分流块204的正面226(图2)卡扣配合。如本文中使用的，用语“卡扣配合”指的是两个或更多个构件之间的摩擦接合，其中，至少一个构件在构件正被接结时弯曲，并且一旦构件被接合，则卡扣到适当位置。在另一个实施例中，分流块204构造成具有与突出部400对应的凹部。突出部400构造成大致防止分流块204沿纵向中心线C的平移移动。
图5示出了具有安装在其中的线带绝缘子200的断路器100的截面图。在一个实施例中，线带绝缘子200完全容纳在断路器100的壳体102内。至少壳体102的基部106的下部500与线带绝缘子200直接接触。在另一个实施例中，线带绝缘子200的后区段230(在图2中示出)向后延伸并且与下部500直接接触。在另一个实施例中，壳体102包括保持部件，其与线带绝缘子200的第一壁214和第二壁216中的至少一个协作用于将线带绝缘子200保持在壳体102中。在一个实施例中，保持部件包括形成在基部500中的凹槽502。凹槽502大致平行并且在壳体102的下部500内纵向地延伸。凹槽502定尺寸并构造用于分别与第一壁214和第二壁216的下缘504和506安放接合。在一个实施例中，当下缘504和506关于第一壁214和第二壁216的凹槽502安放(即，与其重叠接合)时，线带绝缘子200通过摩擦配合保持在基部500内。下缘504和506与凹槽502的重叠接合增加了线带绝缘子200与断路器100的其它电气构件之间的绝缘。在另一个实施例中，附加凹槽形成在下部500中用于与后区段230接合，用于线带202的附加绝缘。在又一个实施例中，壳体102的保持部件包括一个或更多个脊部，并且第一壁214和第二壁216中的至少一个包括与脊部中的至少一个协作以将线带绝缘子200保持在壳体102中的凹槽。
在一个实施例中，下部500包括孔508，其构造成在线带绝缘子200、线带202和分流块204放置在壳体102内时与孔304和孔306对齐。在该实施例中，当下缘504和506关于第一壁214和第二壁216的凹槽502安放(即，与其重叠接合)时，线带绝缘子200沿使得孔508、孔304和孔306对齐的方位通过摩擦配合保持在基部500内。这种对齐允许用户使用紧固件308(在图3中示出)将壳体102固定于线带202和分流块204。
图6是装配断路器100的示例性方法的方框图。在一个实施例中，提供600断路器壳体102。线带202定位602在线带绝缘子200内。在一个实施例中，分流块204接着定位在线带绝缘子200内，并且随后，具有定位在其中的线带202和分流块204的线带绝缘子定位在壳体102的下部500内。在一个实施例中，线带202至少部分地定位在线带绝缘子200内，并且与第一侧壁222和所述第二侧壁224接触，使得第一侧壁和第二侧壁中的每一个从线带的顶面上方的点延伸到线带的底面下方的点。在一个实施例中，该方法包括将紧固件308插入606穿过孔508、孔306和孔304，以将基部500联接于线带202和分流块204。在另一个实施例中，第一侧壁和第二侧壁包括相对的突出部，并且该方法还包括使分流块204(在图2中示出)定位604在线带绝缘子200(在图2中示出)内，使得突出部400中的每一个面向分流块，并且突出部400(在图4中示出)将分流块204保持在预定位置，例如以使孔304(在图3中示出)、孔306和孔508中的至少两个对齐。在又一个实施例中，使分流块204定位包括使分流块204与突出部400卡扣配合。在又一个实施例中，用户首先可将线带202(在图2中示出)安置到壳体102(在图1中示出)外侧的线带绝缘子200中。接着，分流块204沿线带表面218(在图2中示出)滑动，直到其在线带绝缘子200内卡扣到适当位置。作为组件，现在例如通过如上所述地将组件放置到凹槽502中而在壳体102内将其安置到适当位置。一旦组件在基部102中被压并对齐，则紧固件308从壳体102的外侧插入穿过孔508、孔306和孔304，以将组件固定于壳体102。在其它实施例中，按允许断路器如本文中描述地运行的任何顺序执行线带200、分流块204和线带绝缘子200在壳体102内的定位。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种断路器，其包括：
壳体；
至少部分地配置在所述壳体内的线带，所述线带具有顶面和相对的底面、第一侧面和相对的第二侧面；
定位在所述壳体内的线带绝缘子，其具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁中的每一个从所述线带顶面上方的点延伸到所述线带底面下方的点，其中，所述线带绝缘子由电绝缘材料制成。
2. 根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述壳体包括保持部件，所述第一侧壁和所述第二侧壁中的至少一个与所述保持部件协作，以将所述线带绝缘子保持在所述壳体中。
3. 根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，还包括分流块，并且所述第一侧壁和所述第二侧壁与所述分流块接触。
4. 根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述第一侧壁和所述第二侧壁包括相对的突出部，所述突出部中的每一个面向所述分流块。
5. 根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，每个所述突出部面向所述分流块，并且构造成将所述分流块保持在预定位置。
6. 根据权利要求5所述的断路器，其特征在于，所述分流块通过接触所述分流块的面的所述相对的突出部的卡扣配合保持。
7. 根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述壳体包括至少两个凹槽，所述第一侧壁安放在所述凹槽中的一个中，而所述第二侧壁安放在所述凹槽中的另一个中，其中，所述线带绝缘子完全位于所述壳体内。
8. 根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述线带绝缘子由能够电绝缘至少2500伏的绝缘塑料材料制成。
9. 根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述线带绝缘子由能够电绝缘至少3000伏的绝缘塑料材料制成。
10. 根据权利要求11所述的断路器，其特征在于，所述线带绝缘子具有大致U形的截面。
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