CN103890890A - 断开时不跳闸的断路器及操作该断路器的方法 - Google Patents

Abstract

实施方式提供了一种展现断开时不跳闸功能的断路器。该断路器包括阻挡子组件（112），该阻挡子组件（112）在断路器处于断开构型时有效地阻挡跳闸杆（108）发生跳闸。阻挡子组件可包括与可旋转的跳闸杆阻挡件（118）协作的平移柱塞（119）。跳闸杆阻挡件在断开构型中与跳闸杆对准。作为其它方面提供了一种操作断路器的方法。

Description

断开时不跳闸的断路器及操作该断路器的方法

技术领域

本发明总体上涉及用于中断来自电源的电流的断路器，并且更具体地涉及用于断路器的跳闸机构和方法。

背景技术

在某些电气系统中使用电子断路器以保护联接至供电源的电路。这种断路器包括接通构型、断开构型、以及跳闸构型。现有技术的断路器甚至在断开构型时也可能由于诸如测试功能的通用电压调节器（UVR）、分流器、或者由于将断路器拔出其插座而发生跳闸。由于多种原因不期望具有这种断开构型的跳闸。例如，这可能导致系统中不期望的反应，诸如启动集成的报警开关。此外，这种不需要的跳闸可能需要后续的行动。

由此，存在对断开构型中不会发生跳闸的断路器的需要。

发明内容

在第一方面，提供了一种断路器。该断路器包括阻挡子组件，该阻挡子组件适于阻挡断路器在断开构型下发生跳闸。

根据另一方面，提供了一种断路器。该断路器包括跳闸杆和阻挡子组件，该跳闸杆适于响应跳闸事件而旋转，该阻挡子组件适于在断路器处于断开构型时阻挡跳闸杆跳闸。

在又一方面，提供了一种断路器。该断路器包括：框架；能够相对于框架运动的手柄臂；适于响应跳闸事件而旋转的跳闸杆；以及阻挡子组件，该阻挡子组件适于在断路器处于断开构型时阻挡跳闸杆的运动，该阻挡子组件具有柱塞和可旋转的跳闸杆阻挡件，其中柱塞能够相对于框架在引导部中平移，柱塞包括第一端部和第二端部，该第一端部适于接合手柄臂，该跳闸杆阻挡件具有第一部分和第二部分，第一部分适于接合柱塞的第二端部，第二部分适于接触跳闸杆以防止在断开构型中发生跳闸。

根据另一方面，提供了一种操作断路器的方法。该方法包括设置跳闸杆，以及在断路器处于断开构型时通过阻挡子组件阻挡跳闸杆的运动。

本发明的其他方面、特征和优点可从说明包括构思用于实施本发明的最佳模式的多个示例实施方式和实现的如下详细描述中容易地显见。本发明也能够具有其他的和不同的实施方式，且其诸多细节可在多方面修改，而所有这些都不脱离本发明的精神和范围。由此，附图和描述本质上应被视作是说明性的而非限制性的。本发明要覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。

附图说明

图1是示出处于接通构型的断路器的实施方式的侧视图。

图2是示出正好处于断开构型之前的断路器的实施方式的侧视图。

图3是示出处于断开构型的断路器的实施方式的侧视图。

图4是示出处于断开时不跳闸构型的断路器的实施方式的侧视图，其中跳闸杆被阻挡。

图5是示出处于跳闸构型的断路器的实施方式的侧视图。

图6是示出处于复位构型的断路器的实施方式的侧视图。

图7A是具有断开时不跳闸的功能的断路器的实施方式的等距视图。

图7B是示出了其它断路器部件的断路器的实施方式的截面侧视图。

图8是安装至框架的阻挡子组件的实施方式的等距侧视图。

图9是阻挡子组件的实施方式的分离的等距后视图，其示出了阻挡子组件的部件。

图10是阻挡子组件的柱塞的实施方式的等距视图。

图11是阻挡子组件的柱塞保持件的实施方式的等距视图。

图12是柱塞子组件的弹簧的实施方式的主视图。

图13是跳闸杆的实施方式的等距视图。

图14是阻挡子组件的跳闸杆阻挡件的实施方式的等距视图。

图15是阻挡子组件的偏压弹簧的实施方式的等距视图。

图16是包括柱塞、柱塞保持件、以及弹簧的柱塞子组件的实施方式的局部截面主视图。

图17是示出了根据实施方式的操作断路器的方法的流程图。

具体实施方式

考虑到前述困难，且特别地考虑到常规的断路器显示的断开构型跳闸，提供了断开时不跳闸的断路器。特别地，断路器包括防止断路器在断开构型中跳闸的功能。根据实施方式，提供了阻挡子组件，该阻挡子组件适于通过干扰断路器的跳闸杆的运动来阻挡处于断开构型的断路器发生跳闸。在一些实施方式中，阻挡子组件包括跳闸杆阻挡件。跳闸杆阻挡件可与弹簧偏压的柱塞相互作用。当断路器的手柄臂运动至断开构型时跳闸杆阻挡件运动成阻挡定向。阻挡定向可包括跳闸杆阻挡件在断开构型中与跳闸杆的延伸部对准。这有效地阻挡处于断开构型的断路器由于上文列出的原因之一而跳闸。

在另一广义的方面，提供了一种操作断路器的方法。该方法使得当断路器在断开构型时跳闸杆被阻挡，从而防止在断开构型中发生跳闸。

有利地，本发明解决了现有技术的问题，即当断路器在断开构型时发生跳闸的问题。

下面参考图1至图17对本发明的阻挡子组件、断开时不跳闸的断路器、以及方法的这些和其他实施方式进行描述。附图不一定按比例绘制。相同的附图标记贯穿整个说明书用于指示相同的元件。

现在参考图1至图7B的具体细节，示出了断开时不跳闸的断路器100。断路器100的各种构型被示出用以使得能够理解断开时不跳闸的断路器100的操作。断开时不跳闸的断路器100在本文中将被称为“断开时无跳闸断路器”或简称为“断路器”。断路器100包括用以在断路器100构造为处于断开构型时防止发生跳闸的特征和功能。

参照图1至图7B，断路器100包括可由数个框架部分形成的框架102。根据一些实施方式，框架102可包括左框架102L和右框架102R，如在图7A中最佳示出的。在图示的实施方式中，左框架102L和右框架102R可通过将紧固件插入安装功能件103中而安装至更大的壳体组件（例如热固性塑料壳体——未示出）。紧固件可包括螺钉、螺栓、铆钉等。手柄臂106设置并安装用于相对于框架102旋转。具体地，手柄臂106可在侧框架102L、102R之间延伸。手柄臂106可为任何常规或适当的构型。联接至手柄臂106的手柄（未示出）的运动使得将断路器100设定为各种构型，诸如接通构型（图1）、正好在断开构型之前（图2）、断开构型（图3）、以及复位构型（图6）。框架102可由诸如冲压钢之类的任何适当的刚性材料制成。也可使用其它材料。此外，其它数量的框架部分和构造也可用以形成框架102。

断路器100包括跳闸杆108，该跳闸杆108用以响应于跳闸事件（即任何造成断路器跳闸的事件）旋转断路器100并导致断路器100从接通构型（图1和图7B）到跳闸构型（图5）发生跳闸。如图1至图7B以及图13中所示，跳闸杆108包括在左框架102L与右框架102R之间延伸的轴部分108S。跳闸杆108可安装成在框架102中在两端处都旋转。在图示的实施方式中，跳闸杆108在操作中用以接合锁闩109（图7B）。锁闩109被跳闸杆108释放造成托架110的释放并造成断路器100发生跳闸以及主电触头（未示出）分离从而断开保护的电路。跳闸杆108包括适于与本文中下面描述的阻挡子组件112相互作用的延伸部分108E。跳闸杆108还可包括柄113，该柄113适于当断路器100的电路（未示出）感知到准许断路器100跳闸的情况（例如电弧故障情况）时与磁锁闩致动器（例如未示出的螺线管）接触。

如图7A和7B所示，示出了其它断路器部件。断路器100可包括其它常规部件，诸如连接在弹簧轴114A与肘杆轴114B之间的一个或更多个弹簧组件114，其中，弹簧轴114A在手柄臂106的侧部之间延伸，肘杆轴114B联接至上肘杆连杆114C和下肘杆连杆114D。

再次参照图1，示出了根据本发明的实施方式的断路器100的说明性左侧视图，其中为了清楚而移除了左框架102L。断路器100可包括诸如手柄臂106、锁闩109（图7A-图7B），托架110、一个或更多个弹簧组件114的常规部件，并且还包括创新的阻挡子组件112，该阻挡子组件112适于当断路器构造为处于断开构型时（参见图3和图4）阻挡断路器100发生跳闸。

更详细地，阻挡子组件112可安装在断路器100内任何方便的位置处。在图示的实施方式中，如图8和图9的放大图中最佳示出的，阻挡子组件112的部件通过铆钉、螺钉、或其它适当的紧固装置安装至右框架102R。但是，应当理解阻挡子组件112可任选地安装至左框架102R或框架102上的其它位置相对于跳闸杆108处于适当的位置。在图示的实施方式中，阻挡子组件112包括适于与手柄臂106和跳闸杆阻挡件118配合且接合的柱塞子组件116。清楚的是，阻挡子组件112作用和操作以当断路器100处于断开构型时阻挡和限制跳闸杆108的运动。

更详细地，图8、图9以及图16中示出的柱塞子组件116包括柱塞119、柱塞保持件120、以及弹簧122。如在图10和图16中最佳所示的，柱塞119可包括诸如示出的圆柱形部分124A、124B的一个或更多个部分，该圆柱形部分124A、124B能够在形成于柱塞保持件120（图11）的本体128中的一个或更多个引导部126A、126B中运动（例如，往复运动）。如图10中所示，柱塞119还可包括适于接合手柄臂106的部分106A的第一端部119A，和适于接合跳闸杆阻挡件118的第二端部119B。手柄臂106的部分106A可以是形成在手柄臂106的底面上的具有足够长度的平坦表面。然而，可使用手柄臂106的任何部分来接触并接合柱塞119，诸如其上形成的垂片或突部。柱塞119的每个端部119A、119B可包括适于与手柄臂106的部分106A和跳闸杆阻挡件118接合的非平面接触表面。例如，端部119A、119B上可包括穹顶状表面或弯曲表面。

柱塞119的第一端部119A还可包括构造为抵靠止挡件130（图8）被接纳的延伸部119C（例如横向突部或唇状部）。止挡件130例如可为形成在侧框架102R中的槽口132的一部分。任选地，止挡件130可包括弯曲的垂片或其它的限制运动的几何形状功能件。止挡件130作用以限制柱塞119相对于保持件120和右框架102R沿着轴线123的伸出运动。柱塞119相对于框架102绕轴线123的旋转也可通过延伸部119C与槽口132的相应侧部接合而受到抑制。

弹簧122（图12和图16）连接在柱塞119和保持件120上形成的相应的搁架之间，用以当断路器100未处于断开构型时将柱塞119沿着主轴线123常偏压成正常伸出的构型（在图8和图16中示出）。弹簧可为所示的螺旋弹簧或产生这种偏压的任何其他适合的弹簧。保持件120可通过诸如铆钉、螺钉、或其它紧固装置之类的紧固件134A、134B连接至断路器100的框架102R。任选地，保持件120和一个或更多个引导部126A、126B可与侧框架102R一体形成。

更加详细地，如图8、图9以及图14所示，跳闸杆阻挡件118具有适于接合跳闸杆108的延伸部分108E的第一部分118A、和适于接合柱塞119的第二端部119B的第二部分118B。在图示的实施方式中，跳闸杆阻挡件118具有在第一部分118A与第二部分118B之间的枢转部分118C。枢转部分118C可形成为接纳适当的枢转构件136的孔。跳闸杆阻挡件118可通过任何适当的枢转构件136——诸如台阶铆钉、台阶螺钉、螺钉和套筒、或其它适当的形成枢转的部件——枢转地安装至右框架102R。因此，跳闸杆阻挡件118能够围绕可基本上垂直并正交于右框架102R的表面的纵向轴线138枢转。

跳闸杆阻挡件118还可包括其上可安装偏压弹簧142的弹簧安装柄脚140。图8、图9以及图15中示出的偏压弹簧142可包括接纳在弹簧安装柄脚140上的第一部分142A、接纳在枢转构件136上的第二部分142B（例如环）、以及第三部分142C，该第三部分穿过孔144（图8）接纳在右框架102R中或以其他方式相对于右框架102R受到限制。偏压弹簧142用以不管手柄臂106处于接通构型、断开构型、还是跳闸构型都使得跳闸杆阻挡件118总是被偏压成与柱塞119的第二端部119B接合接触。也可使用其它适合的偏压弹簧构造。

现在将参照图2至图4对阻挡子组件112的操作进行更详细的描述。随着手柄臂106从接通构型（图1）运动至恰于断开构型之前（图2），手柄臂106的手柄部分106A与柱塞119的第一端部119A发生接合接触。当手柄臂106进一步运动至图3示出的断开构型时，柱塞119在柱塞保持件120的一个或更多个引导部126A、126B内平移。该平移克服弹簧122的力运行并且因此使跳闸杆阻挡件118围绕纵向轴线138（图8和图9）旋转。如图3所示，该旋转使得跳闸杆阻挡件118的第一部分118A与跳闸杆108的延伸部分108E对准。在这种构型中，假如断路器100由于上文提到原因之一而试图跳闸时，跳闸杆阻挡件118准备好了阻挡从图3示出的非接触位置发生进一步的旋转。

图4示出了在断路器100试图跳闸的情况下实际上处于断开时不跳闸构型的跳闸杆108。在该情况中，跳闸杆108尝试旋转以脱开锁闩109但阻挡子组件112——特别是，跳闸杆108的延伸部分108E与旋转且对准的跳闸杆阻挡件118的第一端部118A之间进行的硬接触——防止其这样做。如图4中所示，跳闸杆108的延伸部分108E与旋转的跳闸杆阻挡件118的第一端部118A之间接触时的力矢量145设计为略高于旋转轴线138。这可以使得能够通过跳闸杆阻挡件118稳定地阻挡跳闸杆108的动作。

图5示出了构造为由于跳闸事件断路器100已经从接通构型发生跳闸后处于跳闸构型的断路器100。如现在应当清楚的，当断路器100处于接通构型（图1）和跳闸构型（图5）时，阻挡子组件112是不起作用的。在这些构型中，跳闸杆阻挡件118旋转成使得不与跳闸杆108的延伸部分108E互相干扰。延伸部分108E可沿其长度包括凹入部分使得在图5示出的跳闸构型中延伸部分108E不与柱塞保持件120发生干扰。

图6示出了构造为在断路器100已跳闸且在跳闸事件后从跳闸构型复位之后处于复位构型的断路器100。如应当清楚的，跳闸杆阻挡件118进一步旋转超过图4的阻挡定向并且之后当手柄臂106再次旋转至接通构型时回转。

图17是示出了根据本发明的一方面的操作断路器100的方法的流程图。方法1700包括在步骤1702中设置跳闸杆（例如跳闸杆108）以及之后当断路器（例如断路器100）处于断开构型时使用阻挡子组件（例如阻挡子组件112）阻挡跳闸杆的运动。

虽然本发明容许各种变型和替代形式，但是已经在附图中作为示例示出了本发明的特定实施方式和方法并在此对其进行了详细的描述。然而，应当理解的是，这并非意在将本发明限制为所公开的特定设备、系统、或方法，而是相反地，本发明意在覆盖落入的本发明的精神和范围之内的所有改型、等同物和替代。

Claims (20)

1.一种断路器，包括：

阻挡子组件，所述阻挡子组件适于阻挡处于断开构型的所述断路器发生跳闸。

2.根据权利要求1所述的断路器，其中，所述阻挡子组件操作成用以在所述断路器处于所述断开构型时阻挡跳闸杆的运动。

3.根据权利要求1所述的断路器，其中，所述阻挡子组件包括柱塞子组件和跳闸杆阻挡件。

4.根据权利要求1所述的断路器，其中，所述阻挡子组件包括柱塞子组件，所述柱塞子组件包括能够在一个或更多个引导部中运动的柱塞。

5.根据权利要求4所述的断路器，其中，所述柱塞子组件包括：

保持件，所述保持件包括所述一个或更多个引导部；

弹簧，所述弹簧连接在所述柱塞与所述保持件之间以在所述断路器未处于所述断开构型时将所述柱塞偏压至伸出构型。

6.根据权利要求4所述的断路器，其中，所述柱塞子组件连接至所述断路器的框架。

7.根据权利要求1所述的断路器，包括：

框架；

手柄臂，所述手柄臂能够相对于所述框架运动；以及

跳闸杆，所述跳闸杆适于响应跳闸事件而运动。

8.根据权利要求7所述的断路器，其中，所述阻挡子组件包括：

跳闸杆阻挡件；

柱塞，所述柱塞能够相对于所述框架运动，所述柱塞包括适于接合所述手柄臂的第一端部和适于接合所述跳闸杆阻挡件的第二端部；

一个或更多个引导部，所述一个或更多个引导部接收所述柱塞；以及

弹簧，所述弹簧连接至所述柱塞，并且，所述弹簧适于在未处于所述断开构型时将所述柱塞偏压至伸出构型。

9.根据权利要求1所述的断路器，其中，所述阻挡子组件包括跳闸杆阻挡件。

10.根据权利要求9所述的断路器，其中，所述跳闸杆阻挡件包括适于接合所述跳闸杆的第一部分和适于接合柱塞的端部的第二部分。

11.根据权利要求10所述的断路器，其中，所述跳闸杆阻挡件包括位于所述第一部分与所述第二部分之间的枢转部分。

12.一种断路器，包括：

跳闸杆，所述跳闸杆适于响应跳闸事件而旋转；以及

阻挡子组件，所述阻挡子组件适于在所述断路器处于断开构型时阻挡所述跳闸杆跳闸。

13.一种断路器，包括：

框架；

手柄臂，所述手柄臂能够相对于所述框架运动；

跳闸杆，所述跳闸杆适于响应跳闸事件而旋转；以及

阻挡子组件，所述阻挡子组件适于在所述断路器处于断开构型时阻挡所述跳闸杆的运动，所述阻挡子组件具有：

柱塞，所述柱塞能够相对于所述框架在一个或更多个引导部中平移，所述柱塞包括第一端部和第二端部，所述第一端部适于接合所述手柄臂，以及

可旋转的跳闸杆阻挡件，所述跳闸杆阻挡件具有第一部分和第二部分，所述第二部分适于接合所述柱塞的所述第二端部，并且所述第一部分适于接触所述跳闸杆以防止在所述断开构型中发生跳闸。

14.一种操作断路器的方法，包括：

设置跳闸杆；以及

在所述断路器处于断开构型时通过阻挡子组件对所述跳闸杆的运动进行阻挡。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，对运动进行阻挡包括阻挡所述跳闸杆的旋转。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，对运动进行阻挡包括在所述断路器处于所述断开构型时使跳闸杆阻挡件旋转成与所述跳闸杆的延伸部分对准。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，对运动进行阻挡包括通过与手柄臂的一部分的接触来平移柱塞。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，对运动进行阻挡包括：

通过手柄臂的一部分来平移柱塞；以及

通过所述柱塞的端部来接触跳闸杆阻挡件，由此在所述断路器处于所述断开构型时使所述跳闸杆阻挡件旋转成与所述跳闸杆的延伸部分对准。

19.根据权利要求18所述的方法，包括：

当所述跳闸杆在处于所述断开构型的同时跳闸时，通过所述跳闸杆阻挡件来接触所述跳闸杆的所述延伸部分。

20.根据权利要求14所述的方法，包括：

当所述断路器处于接通构型时，不通过阻挡子组件阻挡所述跳闸杆。

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