CN106409624B - 串联布置的双极断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器组件，包括多个断路器，各断路器包括在其中具有脱扣机构的壳体，并且各断路器在其各自壳体的侧部中均具有开口。各脱扣机构具有连接于该脱扣机构的耦合盘。多个断路器以首尾对齐的方式对齐，脱扣组件沿壳体的侧部定位并连接至耦合盘，使得若第一脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态时，脱扣组件将第二脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态，反之亦然。

Description

串联布置的双极断路器

技术领域

本发明一般涉及一种多极断路器布置，特别涉及一种提供两个或多个前后排布的多极断路器布置，其中，断路器脱扣机构通过脱扣组件连接，使得一个断路器的脱扣将会导致互相连接的断路器同时脱扣。

背景技术

本发明涉及一种用来保护电路免受接地故障或短路所带来的损害的断路器。例如，若由断路器保护的电路中发生电涌，断路器就会脱扣。这会导致原先处于“接通(on)”位置的断路器跳闸至“断开(off)”位置，并且会切断该断路器引导的电力。通过这种方式的脱扣，断路器不仅可防止过载电路上发生损害，还可防止充电设备或连接至保护电路的其它设备损坏。

标准断路器具有线路和负荷。通常，线路连接至输入电源(例如，来自例如公共管线的电网的电源)。这有时可被称为断路器的输入。负荷有时可被称为输出，其将断路器连接于电路和连接至由断路器供电的电路的部件。断路器可保护直接连接于断路器的单独部件，例如空调，或者断路器可保护多个部件，例如，连接至终止于插座的电路的家用电器。

在配电盘中提供固定式断路器是已知的。例如，单级、两极以及三极断路器都是已知的，其可以不同地连接至单相、两相和三相电路，用于为特殊电路供电。然而，三相断路器只能配置为三相断路器，而不能用来为单相负荷供电。

在一些应用中，期望具有两个或多个互相连接的断路器，使得它们能够同时脱扣。例如，美国专利4,504,807(在此通过引用并入本发明)公开了一种多极断路器布置，其中公用脱扣耦合装置通过邻接开关盒的侧壁连接断路器。在本布置中，相对的部分与邻近的开关盒内的U形公用脱扣组件的一些部分配合，以使这些组件中的一个枢转运动，从而实现耦合装置的同轴运动并因此实现邻近盒子中的邻近脱扣组件的同轴运动。该多极断路器还具有附接至长形内连接装置的单手柄，用于相互一致地驱动断路器。

然而，该美国专利4,504,807中所公开的断路器布置具有许多缺点。例如，该断路器的布置庞大并需要大空间来安装在断路器面板中。这在空间有限以及需要一种具有较小安装位置(slim foot print)的多极断路器的情况下是一问题。此情况经常发生在现代空间有效的断路器面板中和其它区域中，例如，服务器机房，在服务器机房需要在服务器之间的较小区域中设置多极断路器。

相对于现有技术设计的另一个问题在于，为了组合三个所公开的三极设计，必须得制造至少三个不同类型的断路器。这对于需要通过开关盒中的邻近侧壁中的腔将断路器相互连接是必须的。因此如该设计所示，中间断路器在邻近侧壁上均必须具有腔，而两个侧断路器只要求在相对的侧壁上具有腔。相对现有技术设计的另一个问题在于不仅要使为侧壁腔制定的开关盒不同，而且还要使为单手柄布置制定的开关盒不同。因此，当断路器具有用于单手柄的顶部开口时，用于侧断路器的开关盒具有平的顶部。因此，要组合所公开的断路器必须制造至少6个不同的盒。

发明内容

因此，期望提供一种小型(slim-profile)多极断路器布置，其中，公用脱扣耦合装置可用来连接至少两个隔开的断路器。

还希望提供一种多极断路器设计，其需要较少的专用部件，由此该断路器相对便宜，方便生产和库存。

因此，本发明的一个目的是提供一种断路器组件，其包括第一断路器，具有包含具有第一操作轴线的第一脱扣机构的第一壳体，所述第一壳体具有第一圆形开口；第二断路器，具有包含具有第二操作轴线的第二脱扣机构的第二壳体，所述第二壳体具有第二圆形开口；第一耦合盘，设置于第一圆形开口中并连接至第一脱扣机构；第二耦合盘，设置于第二圆形开口中并连接至第二脱扣机构；所述第一断路器与所述第二断路器对齐，使得所述第一操作轴线与所述第二操作轴线基本平行并隔开一第一距离；长形脱扣组件，具有第一端部和第二端部，所述第一端部具有第一枢轴连接组件，所述第二端部具有第二枢轴连接组件；所述第一枢轴连接组件连接至所述第一耦合盘，所述第二枢轴连接装置连接至所述第二耦合盘，使得当所述第一脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态时，所述长形脱扣组件将所述第二脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态；以及延伸遮盖脱扣组件的盖组件，其固定至所述第一断路器的壳体与所述第二断路器的壳体。

还提供了一种断路器组件，其中各断路器具有用于手动在未脱扣状态和脱扣状态之间驱动脱扣机构的手柄，各手柄通过连接装置耦合。在一个示例中，所述连接装置可以采用通过紧固装置附接至手柄的条状物。

在其它示例中，所述连接装置为具有中间部分的单件式组件，第一组支部和第二组支部分别从所述中间部分的相对两侧伸出，所述第一组支部具有向内突出的第一组突出部，所述第二组支部具有向内突出的第二组突出部，其中，第一组突出部连接至一个手柄，第二组突出部连接至另一个手柄。

在另一些其它示例中，连接装置为长形滑动件，其具有带有第一腔的第一端部及带有第二腔的第二端部，其中，一个手柄装入所述第一腔，另一个手柄装入所述第二腔。

另一个目的是提供一种断路器组件，其中，第一开口和所述第一耦合盘之间设有第一间隙以及第二开口和所述第二耦合盘之间设有第二间隙，所述间隙设置成使得，第一开口的内缘用作所述第一耦合装置的外缘的承载面，以及第二开口的内缘用作所述第二耦合装置的外缘的承载面。

这些和其它目的通过提供一种断路器组件实现，该断路器组件包括第一断路器，具有包含第一脱扣机构的第一壳体，所述第一壳体具有一侧部、第一壳体的第一端部和第一壳体的第二端部，第一壳体的第一和第二端部垂直于第一壳体的侧部并相互平行；第二断路器，具有包含第二脱扣机构的第二壳体，所述第二壳体具有一侧部、第二壳体的第一端部和第二壳体的第二端部，两个端部垂直于第二壳体的侧部并相互平行；所述第一断路器与所述第二断路器对齐，使得所述第一壳体的其中第二端部与所述第二壳体的第一端部相互接触；以及长形脱扣组件，沿第一壳体的侧部与第二壳体的侧部行进，所述长形脱扣组件通过第一壳体的侧部中的开口连接至所述第一脱扣机构，以及通过第二壳体中的侧部中的开口连接至所述第二脱扣机构，使得当所述第一脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态时，所述长形脱扣组件将所述第二脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态。

另一个目的是提供一种断路器组件，其中，第一断路器具有用于在未脱扣状态和脱扣状态之间手动驱动第一脱扣机构的第一手柄，和用于在未脱扣状态和脱扣状态之间手动驱动第二脱扣机构的第二手柄，使得第一手柄和第二手柄通过连接装置机械耦合在一起。在一个示例中，连接装置为条状物，其通过第一紧固装置附接至第一手柄并通过第二紧固装置附接至第二手柄。

在其它实施例中，所述连接装置为具有中间部分的单件式组件，第一组支部和第二组支部分别从所述中间部分的相对两侧伸出，所述第一组支部具有向内突出的第一组突出部，所述第二组支部具有向内突出的第二组突出部，其中，第一组突出部连接至第一手柄，第二组突出部连接至第二手柄。

在另一些其它示例中，连接装置为长形滑动件，其具有带有第一腔的第一端部及带有第二腔的第二端部，其中，第一手柄装入所述第一腔，第二手柄装入所述第二腔。

另一个目的是提供一种断路器组件，其包括第一和第二耦合装置，其中，第一耦合装置装入第一开口并连接至第一脱扣机构，第二耦合装置装入第二开口并连接至第二脱扣结构，使得长形脱扣组件连接至第一和第二耦合装置。

另一个目的是提供一种断路器组件，使得各自壳体中第一开口和第二开口均为圆形，并且其中，所述第一耦合装置和所述第二耦合装置形成为盘形。在某些示例中，第一开口和第一耦合盘之间的第一间隙以及第二开口和第二耦合盘之间的第二间隙设置使得，第一开口的内缘用作所述第一耦合装置的外缘的承载面，以及第二开口的内缘用作所述第二耦合装置的外缘的承载面。

其它目的通过提供一种断路器组件实现，该断路器组件包括多个断路器，各断路器包括：壳体，具有一侧部与垂直于所述侧部的第一端部和第二端部，所述两个端部相互平行。该断路器组件还包括能够在闭合位置和断开位置之间移动的手柄和具有脱扣状态和未脱扣状态的断路器联动机构。所述断路器联动机构配置成在所述断路器联动机构改变状态时改变至少一个触点的位置，并且所述断路器联动机构可操作地连接于所述手柄和所述至少一个触点之间，使得手动操作所述手柄能够导致所述断路器联动机构运动，由此导致所述至少一个触点运动。断路器组件还包括位于所述断路器的所述第一侧上的开口，其中，所述多个断路器以首尾相连的方式对齐，使得壳体的侧部朝向相同的方向并沿平面对齐。断路器组件提供使得，长形脱扣组件沿所述多个断路器的侧部延伸，所述长形脱扣组件机械连接至所述多个断路器的各所述断路器联动装置，使得当所述断路器联动装置之一从未脱扣状态驱动至脱扣状态时，所述多个断路器的剩余的所述断路器联动装置也从未脱扣状态驱动至脱扣状态。最后，断路器组件包括手柄耦合装置，其连接所述多个断路器的各手柄，使用户能够同时驱动所述多个断路器。

结合以下附图和附带的详细描述，本发明的其它目的、具体特征及优点将会变得更加明显。

附图说明

图1为两个断路器的示意图，其示出了脱扣组件连接的分解图。

图2为根据图1的两个断路器的示意图。

图3和4为根据图1的断路器之一的示意图，其分别位于闭合和打开位置。

图5为根据图1的断路器的示意图，其示出了位于闭合位置的脱扣组件连接。

图6为根据图1的断路器的示意图，其示出了位于打开位置的脱扣组件连接。

图7为根据图5的断路器的剖视图，其示出了脱扣组件连接。

图8为手柄连接组件的示意图。

图9为与图8的手柄连接组件结合使用的断路器的示意图。

图10为手柄连接组件的另一个示例的示意图。

图11为与图10的手柄连接组件结合使用的断路器的示意图。

图12为与手柄连接组件结合使用的另一个示例的示意图。

图13为根据图12的断路器布置的示意图。

具体实施方式

图1-2示出了根据本发明的多极断路器10。图1示出了多极断路器10的分解示意图。该多极断路器包括两个断路器12、14，各断路器具有手动开关手柄15和用于通过公用脱扣组件20连接的脱扣机构的驱动装置22。该公用脱扣组件20由盖组件25盖封，该盖组件25同时还将两个断路器12、14连接在一起。如图1中所示，两个断路器12、14具有相同的由外壳16及内壳18组成的壳体组件。该内壳18具有圆形开口32，为脱扣机构提供接入驱动装置22的通路。各断路器12、14均具有顶部37、两个具有与顶部37相同宽度的端部36及前面35，手动开关手柄15从顶部37伸出。断路器12、14以端部36对齐端部36的方式对齐，各断路器12、14的前面35形成较大的表面。将驱动装置22隔开使得驱动装置枢转点23隔开一距离，该本优选实施例中，该距离大于或等于前面35的长度38。

公用脱扣组件20包括用于两个断路器12、14中的每一个的耦合盘24，以及连接耦合盘24的长形脱扣组件21。各耦合盘24的一侧具有两个装入驱动装置22中相应开口27的突出部26，另一侧上具有单个枢转突出部28。长形脱扣组件21具有两个间隔的枢转开口30、31，该枢转开口装在相应枢转突出部28上以在长形脱扣组件21上形成两个隔开的枢转点30、31。隔开枢转点30、31的空间约等于隔开驱动装置枢转点23的空间。当组装时，耦合盘24装入内壳18的圆形开口32，使得长形脱扣组件沿断路器12、14的内壳18的外部前面25设置。

图3-4为各断路器12、14的内部部件的侧视图。该断路器包括连接至线路端子110的静触点105。该线路端子收到来自电源的电。动触点115设置在动接触臂120上，该动接触臂可在图3所示的闭合位置和图4所示的打开位置/脱扣状态之间移动。

动触点115通过故障检测器150及连接装置116连接于负荷端子160。如图3所示，当动触点115处于闭合位置/未脱扣状态时，静触点105和动触点115相互接触，电可从线路端子110通过触点105和115流向负荷端子160。

动接触臂120还连接至包括可折叠(collapsible)联动装置145的脱扣机构。故障检测器150构造为当例如过流的故障状态发生时启动脱扣机构140，由此引起可折叠联动装置145折叠，使触点105、115分离。该可折叠联动装置145还可以在驱动装置22沿顺时针方向转动时通过驱动装置22折叠。

在一些应用中，故障检测器为螺线管，其根据断路器设置。若通过螺线管的电流超过某水平，螺线管会产生足以启动脱扣机构的电磁场。该螺线管还可以选择性地与用于当电流超过某水平时启动脱扣机构的活塞或其他电枢结合工作。

应理解的是，也可以采用能够在发生特定情况时使脱扣机构脱扣的其它故障检测方法。

手柄15通过可折叠联动装置145连接至动接触臂120。手柄15配置用于打开和闭合动接触臂120。

图5-6为图1所示的组合后的断路器12、14及公用脱扣组件20的侧面剖视图。图5示出了处于未脱扣状态的组合后的断路器12、14，图6示出了处于脱扣状态的组合后的断路器12、14。如图5中箭头所指，当断路器12、14中的一个脱扣时，长形脱扣组件21通过推或拉未脱扣断路器中的被相互连接的耦合盘24使另一个断路器脱扣。因此，若左断路器12发生例如过流故障，故障检测器150将启动脱扣机构140，使可折叠联动装置145折叠，从而使触点105、115分离并使耦合盘24顺时针旋转。左断路器12中的耦合盘24的旋转之后通过长形脱扣组件21传递至右断路器14的耦合盘24，由此启动脱扣机构140，使可折叠联动装置145折叠及右断路器14的触点105、115分离。

如图5-6进一步所示，耦合盘24与内壳18上的圆形开口32之间具有间隙。该间隙的宽度将根据应用变化。例如，在重载应用中，耦合盘24施加在脱扣组件21上的力可能会很迅速并具有高幅值，这在通过长形脱扣组件21传递时可能会使耦合盘24移动并通过驱动装置22在脱扣机构上施加一强大的力。这种力可引起断路器的部件失灵和过早磨损。因此，为了限制这种力，缩小提供在耦合盘24和内壳18上的圆形开口32之间的间隙，使在驱动过程中，耦合盘24的外缘40与内壳18中的圆形开口32的内缘42相互作用(interact)。这种相互作用起到了承载面的作用，并有助于限制系统运动，使驱动装置22进行所期望的旋转运动。如图7所示，耦合盘24被插入内壳18上的圆形开口32，图7为图5中所示断路器的剖视图。

若在本发明中使用某些类型的断路器，则可以不用通过公用脱扣组件20同时重置断路器的脱扣机构。因此，为了在发生故障或当断路器被手动脱扣后重置断路器组件10，可能有必要将断路器的手柄15连接。图8-13示出了用于断路器12、14的手柄15的连接装置的三个不同的实施例。图8-9的实施例示出了连接条50，其通过紧固装置52将手柄15中的孔17连接起来。图10-11的实施例示出了单件式连接装置60。该单件式连接装置60具有中间手柄部分68，两个支部62、64分别从中间手柄部分的一侧延伸出。4个支部62、64均具有向内延伸的突出部66。4个突出部66与手柄15的孔17连接。

图12-13示出了手柄连接装置80的第三个实施例，其中，盖组件70形成成L形，使得能够将断路器12、14的公用脱扣组件20和手柄15全部盖封。盖组件70具有容置断路器12、14的手柄15的开口空间76和使手柄连接装置80通过的顶部开口72。开口空间76容纳手柄连接装置80，并为该手柄连接装置80提供轨道，以使其前后滑动。手柄连接件80具有两个延伸件82，该延伸件80在其末端各自具有腔84。各断路器12、14的手柄15在延伸件82的端部装入腔84。当手动脱扣或重置断路器12、14时，用户可将手柄连接装置80简单移动至期望位置，通过各延伸件82的端部的腔84驱动断路器的手柄15。图12-13所示实施例的优点在于，L形壳使组件更具刚性，同时还可防止灰层或其它碎片通过手柄15延伸的区域进入断路器12、14的内部。

尽管本发明结合零件的具体布置方式、特征等进行了描述，但这并不意在排除所有可能的布置方式或特征。实际上，许多修改和变型对本领域技术人员而言都应该是可发现的。

Claims (11)

1.一种断路器组件，包括：

第一断路器，具有包含具有第一轴线的第一脱扣机构的第一壳体，所述第一壳体具有圆形开口；

第二断路器，具有包含具有第二轴线的第二脱扣机构的第二壳体，所述第二壳体具有圆形开口；

第一耦合盘，设置于所述第一壳体的圆形开口中并连接至第一脱扣机构；

第二耦合盘，设置于所述第二壳体的圆形开口中并连接至第二脱扣机构；

所述第一断路器与所述第二断路器对齐，使得所述第一轴线与所述第二轴线平行并隔开一距离；

长形脱扣组件，具有第一端部和第二端部，所述第一端部具有第一枢轴连接组件，所述第二端部具有第二枢轴连接组件；

所述第一枢轴连接组件连接至所述第一耦合盘，所述第二枢轴连接装置连接至所述第二耦合盘，使得当所述第一脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态时，所述长形脱扣组件将所述第二脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态；以及

盖组件，设置成遮盖所述长形组件，所述盖组件固定至所述第一断路器与所述第二断路器。

2.如权利要求1所述的断路器组件，其中

所述第一断路器还包括第一手柄，用于在未脱扣状态和脱扣状态之间驱动所述第一脱扣机构；以及

所述第二断路器还包括第二手柄，用于在未脱扣状态和脱扣状态之间驱动所述第二脱扣机构；

其中所述第一手柄和所述第二手柄通过连接装置相互耦合。

3.如权利要求2所述的断路器组件，其中，所述连接装置包括条状物，该条状物通过第一紧固装置耦合至所述第一手柄，并通过第二紧固装置耦合至所述第二手柄。

4.如权利要求2所述的断路器组件，其中，所述连接装置为具有中间部分的单件式组件，第一组支部和第二组支部分别从所述中间部分的相对两侧伸出，所述第一组支部具有向内突出的第一组突出部，所述第二组支部具有向内突出的第二组突出部，其中，第一组突出部与所述第一手柄功能性连接，第二组突出部与所述第二手柄功能性连接。

5.如权利要求2所述的断路器组件，其中，所述连接装置包括具有第一腔的第一端部及具有第二腔的第二端部，其中，所述第一手柄装入所述第一腔，所述第二手柄装入所述第二腔。

6.如权利要求1所述的断路器组件，其中，所述第一壳体中的开口与所述第一耦合盘之间设有第一间隙，所述第二壳体中的开口与所述第二耦合盘之间设有第二间隙，所述间隙设置成使得，所述第一壳体中的开口的内缘用作所述第一耦合装置的外缘的承载面，以及所述第二壳体中的开口的内缘用作所述第二耦合装置的外缘的承载面。

7.一种断路器组件，包括：

第一断路器，具有包含第一脱扣机构的第一壳体，所述第一壳体具有第一侧和垂直于所述第一侧的两个端部，所述两个端部相互平行；

第二断路器，具有包含第二脱扣机构的第二壳体，所述第二壳体具有第二侧和垂直于所述第二侧的两个端部，所述两个端部相互平行；

所述第一断路器与所述第二断路器对齐，使得所述第二壳体的其中一个端部接触所述第一壳体的其中一个端部，所述第一侧与所述第二侧朝向相同方向；以及

长形脱扣组件，沿所述第一侧与所述第二侧行进，所述长形脱扣组件通过所述第一侧中的第一开口连接至所述第一脱扣机构，以及通过所述第二侧中的第二开口连接至所述第二脱扣机构，使得当所述第一脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态时，所述长形脱扣组件将所述第二脱扣机构从未脱扣状态驱动至脱扣状态；

其中，所述断路器组件还包括第一耦合装置和第二耦合装置，其中，所述第一耦合装置装入所述第一壳体中的开口并连接至所述第一脱扣结构，所述第二耦合装置装入所述第二壳体中的开口并连接至所述第二脱扣结构，并且其中，所述长形脱扣组件连接于所述第一耦合装置和所述第二耦合装置；

所述第一壳体和所述第二壳体中的开口均为圆形，并且其中，所述第一耦合装置和所述第二耦合装置形成为盘形；

所述第一壳体中的开口与所述第一耦合装置之间设有第一间隙，所述第二壳体中的开口与所述第二耦合装置之间设有第二间隙，所述间隙设置成使得，所述第一壳体中的开口的内缘用作所述第一耦合装置的外缘的承载面，以及所述第二壳体中的开口的内缘用作所述第二耦合装置的外缘的承载面。

8.如权利要求7所述的断路器组件，其中

所述第一断路器包括第一手柄，用于在未脱扣状态和脱扣状态之间驱动所述第一脱扣机构；

所述第二断路器包括第二手柄，用于在未脱扣状态和脱扣状态之间驱动所述第二脱扣机构；以及

其中所述第一手柄和所述第二手柄通过连接装置相互耦合。

9.如权利要求8所述的断路器组件，其中，所述连接装置包括条状物，该条状物通过第一紧固装置耦合至所述第一手柄，并通过第二紧固装置耦合至所述第二手柄。

10.如权利要求8所述的断路器组件，其中，所述连接装置为具有中间部分的单件式组件，第一组支部和第二组支部分别从所述中间部分的相对两侧伸出，所述第一组支部具有向内突出的第一组突出部，所述第二组支部具有向内突出的第二组突出部，其中，第一组突出部与所述第一手柄功能连接，第二组突出部与所述第二手柄功能连接。

11.如权利要求8所述的断路器组件，其中，所述连接装置包括具有第一腔的第一端部及具有第二腔的第二端部，其中，所述第一手柄装入所述第一腔，所述第二手柄装入所述第二腔。