CN107464729A - 包括转子组件的断路器 - Google Patents

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CN107464729A CN201710408298.3A CN201710408298A CN107464729A CN 107464729 A CN107464729 A CN 107464729A CN 201710408298 A CN201710408298 A CN 201710408298A CN 107464729 A CN107464729 A CN 107464729A
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Abstract

断路器包括电隔离外壳和配置在该电隔离外壳内的转子组件。转子组件包括接触臂和转子，转子能够相对于该电隔离外壳旋转。接触臂联接于转子，且能够在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，传导路径闭合，且在第二位置中，该传导路径断开。转子组件还包括联接于转子的闩锁机构。在短路事件期间，闩锁机构将接触臂固持在第二位置中。当接触臂处于第一位置时，闩锁机构与接触臂间隔。当接触臂处于第二位置时，闩锁机构接合接触臂。

Description

包括转子组件的断路器
技术领域
本公开的领域大体上涉及断路器，且更具体而言，涉及包括可旋转接触臂的断路器。
背景技术
断路器通常用于在住宅、工业、公用、或商业环境中，对抗过电流条件、接地故障条件、或不合乎需要且要求断路器中断通过断路器的电流流动的其他系统异常进行保护。在一些断路器中，当断路器经历过电流条件(诸如短路事件)时，使可移动接触件与静止接触件分开。使断路器接触件分开（通常当由保护原因导致时称为使断路器“跳闸”或当由控制原因导致时称为使断路器“断开”）中断穿过断路器的电流流动。
在工业装备中，例如，断路器用于防止对设备和机器的损伤，设备和机器在许多情况下代表了重要的商业投资，且商业依赖它们。断路器通过当断路器接触件分开时中断设备和功率中心或变压器之间的电流来执行该功能。然而，有时，断路器接触件在过电流条件期间可能不保持分开。例如，有时，在与静止接触件分开之后，可移动接触件反弹且往回朝静止接触件移动。因此，至少一些已知的断路器包括固持系统，该固持系统将可移动接触件固持在与静止接触件分开的位置中。然而，固持系统增大了使接触件分开所需的力的量。作为结果，接触件在一些过电流条件下不完全分开以中断通过断路器的电流流动，这可影响设备和机器的操作。而且，固持系统增加了组装断路器所需的成本和时间。
发明内容
在一个方面中，提供了一种断路器。断路器包括电隔离外壳和配置在该电隔离外壳内的转子组件。转子组件包括接触臂和转子，转子能够相对于该电隔离外壳旋转。接触臂联接于转子，且能够在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，传导路径闭合，且在第二位置中，该传导路径断开。转子组件还包括联接于转子的闩锁机构(latchmechanism)。在短路事件期间，闩锁机构将接触臂固持在第二位置中。当接触臂处于第一位置时，闩锁机构与接触臂间隔。当接触臂处于第二位置时，闩锁机构接合接触臂。
在另一个方面中，提供了一种用于断路器的转子组件。转子组件包括接触臂和转子，转子能够相对于电隔离外壳旋转。接触臂联接于转子，且能够在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，传导路径闭合，且在第二位置中，该传导路径断开。转子组件还包括联接于转子的闩锁机构。在短路事件期间，闩锁机构将接触臂固持在第二位置中。当接触臂处于第一位置时，闩锁机构与接触臂间隔。当接触臂处于第二位置时，闩锁机构接合接触臂。
在又一方面中，提供一种制造断路器的方法。该方法包括将转子联接于电隔离外壳。转子能够相对于电隔离外壳旋转。该方法还包括将操作机构联接于转子。操作机构的促动导致转子旋转。该方法还包括将可移动接触件联接于转子。可移动接触件能够在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，传导路径闭合，且在第二位置中，该传导路径断开。该方法还包括将闩锁机构联接于转子。当可移动接触件处于第二位置时，闩锁机构阻止可移动接触件的移动。当可移动接触件处于第一位置时，闩锁机构与可移动接触件间隔。当可移动接触件处于第二位置时，闩锁机构接合可移动接触件。
技术方案1. 一种断路器，其包括：
电隔离外壳；和
转子组件，其配置在所述电隔离外壳内，所述转子组件包括：
转子，其能够相对于所述电隔离外壳旋转；
接触臂，其联接于所述转子，且能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，传导路径闭合，在第二位置中，所述传导路径断开；和
闩锁机构，其联接于所述转子，在短路事件期间，所述闩锁机构将所述接触臂固持在所述第二位置中，当所述接触臂处于所述第一位置中时，所述闩锁机构与所述接触臂间隔，当所述接触臂处于所述第二位置中时，所述闩锁机构接合所述接触臂。
技术方案2. 根据技术方案1所述的断路器，其中，所述闩锁机构包括：
头部，其选择性地接合所述接触臂，所述头部能够在中立位置和移位位置之间移动；和
偏置机构，其将所述头部朝所述中立位置偏置。
技术方案3. 根据技术方案2所述的断路器，其中，所述接触臂到所述第二位置的移动导致所述头部从所述中立位置移动至所述移位位置，以允许所述头部接合所述接触臂。
技术方案4. 根据技术方案2所述的断路器，其中，所述偏置机构在所述头部和所述转子之间延伸，使得当所述头部在所述中立位置和所述移位位置之间移动时，所述偏置机构在所述接触臂和所述头部上施加力。
技术方案5. 根据技术方案2所述的断路器，还包括操作机构，所述操作机构联接于所述转子组件，其中，当所述操作机构被促动时，所述闩锁机构从所述接触臂分离。
技术方案6. 根据技术方案5所述的断路器，其中，在所述操作机构被促动时，所述接触臂导致所述头部从所述中立位置移动至所述移位位置，以允许所述头部从所述接触臂分离。
技术方案7. 根据技术方案1所述的断路器，其中，所述转子还包括转子销，所述闩锁机构联接于所述转子销。
技术方案8. 根据技术方案7所述的断路器，其中，所述转子组件还包括至少一个偏置机构，所述偏置机构联接于所述接触臂和所述转子销以将所述接触臂朝所述第一位置偏置。
技术方案9. 根据技术方案1所述的断路器，其中，所述转子组件包括多个闩锁机构和多个接触臂，各闩锁机构选择性地接合所述多个接触臂中的至少一个接触臂。
技术方案10. 根据技术方案1所述的断路器，其中，所述接触臂包括卡扣，所述卡扣选择性地接合所述闩锁机构。
技术方案11. 一种用于断路器的转子组件，所述转子组件包括：
转子，其能够相对于电隔离外壳旋转；
接触臂，其联接于所述转子，且能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，传导路径闭合，且在所述第二位置中，所述传导路径断开；和
闩锁机构，其联接于所述转子，在短路事件期间，所述闩锁机构将所述接触臂固持在所述第二位置中，当所述接触臂处于所述第一位置中时，所述闩锁机构与所述接触臂间隔，当所述接触臂处于所述第二位置中时，所述闩锁机构接合所述接触臂。
技术方案12. 根据技术方案11所述的转子组件，其中，所述闩锁机构包括：
头部，其选择性地接合所述接触臂，所述头部能够在中立位置和移位位置之间移动；和
偏置机构，其将所述头部朝所述中立位置偏置。
技术方案13. 根据技术方案12所述的转子组件，其中，所述接触臂到所述第二位置的移动导致所述头部从所述中立位置移动至所述移位位置，以允许所述头部接合所述接触臂。
技术方案14. 根据技术方案12所述的转子组件，其中，所述偏置机构在所述头部和所述转子之间延伸，使得当所述头部在所述中立位置和所述移位位置之间移动时，所述偏置机构在所述转子和所述头部上施加力。
技术方案15. 根据技术方案11所述的转子组件，其中，所述转子还包括转子销，所述闩锁机构联接于所述转子销。
技术方案16. 根据技术方案15所述的转子组件，还包括至少一个偏置机构，所述偏置机构联接于所述接触臂和所述转子销以将所述接触臂朝所述第一位置偏置。
技术方案17. 根据技术方案11所述的转子组件，其中，所述接触臂包括卡扣，所述卡扣选择性地接合所述闩锁机构。
技术方案18. 根据技术方案11所述的转子组件，其中，所述闩锁机构是联接于所述转子的第一侧的第一闩锁机构，所述转子组件包括第二闩锁机构，所述第二闩锁机构联接于所述转子的与所述第一侧相反的第二侧。
技术方案19. 一种制造断路器的方法，所述方法包括：
将转子联接于电隔离外壳，其中，所述转子能够相对于所述电隔离外壳旋转；
将操作机构联接到所述转子，其中，所述操作机构的促动导致所述转子旋转；
将可移动接触件联接于所述转子，其中，所述可移动接触件能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，传导路径闭合，且在所述第二位置中，所述传导路径断开，且所述可移动接触件在短路事件期间在所述第一位置和所述第二位置之间移动；和
将闩锁机构联接于所述转子，其中，当所述可移动接触件处于所述第二位置时，所述闩锁机构阻止所述可移动接触件的移动，其中，当所述可移动接触件处于所述第一位置时，所述闩锁机构与所述可移动接触件间隔，且其中，当所述可移动接触件处于所述第二位置时，所述闩锁机构接合所述可移动接触件。
技术方案20. 根据技术方案19所述的方法，其中，将闩锁机构联接于所述转子包括将闩锁机构联接于所述转子，其中，所述闩锁机构包括头部，以当所述可移动接触件处于所述第二位置时选择性地接合所述可移动接触件，所述头部能够在中立位置和移位位置之间移动。
技术方案21. 根据技术方案20所述的方法，其中，将闩锁机构联接于所述转子包括将闩锁机构联接于所述转子，其中，所述闩锁机构包括在所述头部和所述转子之间的偏置机构以将所述头部朝所述中立位置偏置。
技术方案22. 根据技术方案20所述的方法，其中，将可移动接触件联接到所述转子包括将可移动接触件联接到所述转子，所述可移动接触件包括卡扣，当所述可移动接触件处于所述第一位置时所述卡扣与所述闩锁机构的头部间隔一定距离，当所述可移动接触件处于所述第二位置时，所述可移动接触件接触所述头部且使所述头部移位使得所述头部接合所述卡扣。
解决方案1. 一种断路器100，其包括：
电隔离外壳102；和
转子组件108，其配置在所述电隔离外壳内，所述转子组件包括：
转子112，其能够相对于所述电隔离外壳旋转；
接触臂114，其联接于所述转子，且能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，传导路径闭合，且在所述第二位置中，所述传导路径断开；和
闩锁机构126，其联接于所述转子，在短路事件期间，所述闩锁机构将所述接触臂固持在所述第二位置中，当所述接触臂处于所述第一位置中时，所述闩锁机构与所述接触臂间隔，当所述接触臂处于所述第二位置中时，所述闩锁机构接合所述接触臂。
解决方案2. 根据解决方案1所述的断路器100，其中，所述闩锁机构126包括：
头部140，其选择性地接合所述接触臂114，所述头部能够在中立位置和移位位置之间移动；和
偏置机构142，其将所述头部朝所述中立位置偏置。
解决方案3. 根据解决方案2所述的断路器100，其中，所述接触臂114到所述第二位置的移动导致所述头部140从所述中立位置移动至所述移位位置，以允许所述头部接合所述接触臂。
解决方案4. 根据解决方案2所述的断路器100，其中，所述偏置机构142在所述头部140和所述转子112之间延伸，使得当所述头部在所述中立位置和所述移位位置之间移动时，所述偏置机构在所述接触臂和所述头部上施加力。
解决方案5. 根据解决方案2所述的断路器100，还包括操作机构110，所述操作机构110联接于所述转子组件108，其中，当所述操作机构被促动时，所述闩锁机构126从所述接触臂114分离。
解决方案6. 根据解决方案5所述的断路器100，其中，在所述操作机构110被促动时，所述接触臂114导致所述头部140从所述中立位置移动至所述移位位置，以允许所述头部从所述接触臂分离。
解决方案7. 根据解决方案1所述的断路器100，其中，所述转子112还包括转子销134，所述闩锁机构126联接于所述转子销。
解决方案8. 根据解决方案7所述的断路器100，其中，所述转子组件108还包括至少一个偏置机构142，所述偏置机构142联接于所述接触臂114和所述转子销134以将所述接触臂朝所述第一位置偏置。
解决方案9. 根据解决方案1所述的断路器100，其中，所述转子组件108包括多个闩锁机构126和多个接触臂114，各闩锁机构选择性地接合所述多个接触臂中的至少一个接触臂。
解决方案10. 根据解决方案1所述的断路器100，其中，所述接触臂114包括卡扣144，所述卡扣144选择性地接合所述闩锁机构126。
解决方案11. 一种用于断路器100的转子组件108，所述转子组件包括：
转子112，其能够相对于电隔离外壳102旋转；
接触臂114，其联接于所述转子，且能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，传导路径闭合，且在所述第二位置中，所述传导路径断开；和
闩锁机构126，其联接于所述转子，在短路事件期间，所述闩锁机构将所述接触臂固持在所述第二位置中，当所述接触臂处于所述第一位置中时，所述闩锁机构与所述接触臂间隔，当所述接触臂处于所述第二位置中时，所述闩锁机构接合所述接触臂。
解决方案12. 根据解决方案11所述的转子组件108，其中，所述闩锁机构126包括：
头部140，其选择性地接合所述接触臂114，所述头部能够在中立位置和移位位置之间移动；和
偏置机构142，其将所述头部朝所述中立位置偏置。
解决方案13. 根据解决方案12所述的转子组件108，其中，所述接触臂114到所述第二位置的移动导致所述头部140从所述中立位置移动至所述移位位置，以允许所述头部接合所述接触臂。
解决方案14. 根据解决方案12所述的转子组件108，其中，所述偏置机构142在所述头部140和所述转子112之间延伸，使得当所述头部在所述中立位置和所述移位位置之间移动时，所述偏置机构在所述转子和所述头部上施加力。
解决方案15. 根据解决方案11所述的转子组件108，其中，所述转子112还包括转子销134，所述闩锁机构126联接于所述转子销。
附图说明
当参照附图阅读下列详细描述时，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中贯穿附图，相似的符号代表相似的部分，在附图中：
图1是断路器组件的截面图；
图2是图1中示出的断路器组件的一部分的立体图；
图3是图1中示出的断路器组件的转子组件的立体图；
图4是接触臂和闩锁机构分离的情况下的图3中示出的断路器的转子组件的截面图；
图5是接触臂和闩锁机构接合的情况下的图4中示出的转子组件的截面图；
图6是接合图4中示出的转子组件的接触臂的闩锁机构的示意图；
图7是与图4中示出的转子组件的接触臂分离的闩锁机构的示意图；
图8是用于图1中示出的断路器组件的备选转子组件的立体图；且
图9是包括多个接触臂的断路器组件的截面图；
图10是图9中示出的断路器组件的一部分的立体图；且
图11是示出转子组件的扭矩分布的图表。
除非另外指示，否则本文中提供的图意图例示本公开实施例的特征。相信这些特征能够应用在包括本公开的一个或更多个实施例的多种系统中。因此，附图不意图包括本文中公开的实施例的实践所需的，本领域技术人员已知的所有常规特征。
部件列表
100 断路器
102 外壳
104 负载条
106 线路条
108 转子组件
110 操作机构
112 转子
114 接触臂
116 负载接触件
118 线路接触件
120 第一腿
122 第二腿
124 曲线节段
126 闩锁机构
128 第一端
130 第二端
132 侧壁
134 转子销
136 开口
138 转子偏置装置
140 头部
142 偏置机构
144 卡扣
200 转子组件
202 转子
204 接触臂
206 闩锁机构
208 第一端
210 第二端
212 侧壁
214 转子销
216 开口
218 头部
220 偏置机构
300 断路器
302 接触臂
304 转子组件
306 转子
400 第一曲线
402 第二曲线
404 第三曲线
406 向前运动节段
408 反向运动节段
410 向前运动节段
412 反向运动节段
414 峰
416 谷
418 向前运动节段
420 反向运动节段
422 峰
424 谷。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求中，将参照多个用语，这些用语应被限定为具有以下含义。
单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个引用对象，除非上下文另外清楚地规定。
“可选的”或“可选地”意思是指，随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，且该描述包括发生该事件的实例和不发生该事件的实例。
在本文中贯穿说明书和权利要求书使用的近似语言可用于修饰任何量的表现，该表现可以可容许地变化，而不导致其涉及的基本功能的变化。因此，由一个或多个用语如“大约”、“近似”和“大致”修饰的值不限于所指定的准确值。在至少某些实例中，近似语言可与用于测量该值的工具的精度对应。在此，且贯穿说明书和权利要求书，范围限制可结合并且/或者互换，确定此种范围并且其包括在本文中包含的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。
在本文中描述了断路器和制造断路器的方法的示范实施例。断路器大体上包括接触臂，接触臂在与静止接触件接合的第一位置和与静止接触件分离的第二位置之间移动。在一些实施例中，接触臂由闩锁机构固持在第二位置中。具体而言，当接触臂处于第一位置时，闩锁机构与接触臂间隔，且当接触臂在短路事件期间移动至第二位置时，闩锁机构接合接触臂。
图1是断路器组件100的截面图。图2是断路器组件100的一部分的立体图。断路器100包括壳体102、负载条104、线路条106、转子组件108、和操作机构110。壳体102将断路器100电气地隔离，使得阻止电流穿过壳体传递至周围环境。操作机构110操作地联接于转子组件108，且在操作机构110的促动时使转子组件108旋转。在备选实施例中，断路器100包括使断路器100能够如在本文中描述的那样操作的任何构件。例如，在一些实施例中，断路器100包括多个壳体102、负载条104、线路条106、转子组件108、和/或操作机构110。在示范实施例中，断路器100联接于电路，使得断路器100控制通过电路的电流流动。具体而言，当断路器100的操作机构110被促动且转子组件108旋转时，通过联接到断路器100的电路的电流流动停止。
在示范实施例中，转子组件108包括转子112和接触臂114。接触臂114包括选择性地接触负载条104的负载接触件116和选择性地接触线路条106的线路接触件118。接触臂114联接于转子112，使得转子112的旋转导致接触臂114在第一位置(图2中示出)和第二位置(图1中示出)之间移动，在第一位置处，接触臂114接合负载条104和线路条106，在第二位置处，接触臂114因短路事件而与负载条104和线路条106分离。因此，接触臂114是可移动接触件，且负载条104和线路条106是静止接触件。在备选实施例中，断路器100包括使断路器100能够如在本文中描述的那样操作的任何接触件。
而且，在示范实施例中，负载条104和线路条106中的各个包括第一腿120、第二腿122、和将第一腿120和第二腿122相连的曲线节段124。因此，负载条104和线路条106具有U形形状。负载条104和线路条106包括导电材料，以有助于流过负载条104和线路条106的电流。在断路器100的操作期间，当预定电流流过负载条104和/或线路条106时,负载条104和线路条106中的至少一者生成斥力。具体而言，负载条104和线路条106的反向环路生成斥力，该斥力将负载接触件116和线路接触件118从负载条104和线路条106弹回。结果，接触臂114与负载条104和线路条106分离，且电流被阻止流动通过联接于断路器100的电路，即，使断路器100跳闸。在备选实施例中，负载条104和线路条106具有使断路器100能够如在本文中描述的那样操作的任何构造。
图3是转子组件106的立体图。转子组件108的转子112包括第一端128、第二端130、侧壁132、和转子销134。在例示的实施例中，第一端128和第二端130是圆形的，且转子112具有柱形形状。侧壁132在第一端128和第二端130之间延伸且限定开口136。转子销134邻近开口136在第一端128和第二端130之间延伸。接触臂114至少部分地穿过转子112的内部且穿过开口136延伸。而且，接触臂114相对于转子112具有一些移动自由度。在备选实施例中，转子112具有使断路器100能够如在本文中描述的那样操作的任何构造。
图4是接触臂114和闩锁机构126分离的情况下的转子组件108的截面图。图5是接触臂114和闩锁机构126接合的情况下的转子组件108的截面图。转子组件108包括闩锁机构126，以当接触臂114移动至第二位置而转子112不旋转时将接触臂114固持在第二位置中。闩锁机构126联接于转子112的相反侧。如图4所示，当接触臂114处于第一位置时，各闩锁机构126与接触臂114间隔。如图5所示，当接触臂114处于第二位置且转子112未旋转时，各闩锁机构126接合接触臂114。因此，当断路器100受到高电流时，闩锁机构126将接触臂114固持在第二位置中。而且，如下面将论述的，闩锁机构126减小将接触臂114定位在第二位置中所需的扭矩，且增大使接触臂114返回至第一位置所需的扭矩。结果，闩锁机构126在较低水平的过电流条件下允许断路器100将接触臂114保持在第二位置中，且有助于断路器100留在断开位置，直到操作机构110被促动以重置断路器且安置在跳闸断开位置。
在示范实施例中，各闩锁机构126包括头部140和偏置机构142。头部140接合接触臂114且能够在中立位置和移位位置之间移动。在示范实施例中，接触臂114还包括卡扣(catch)144以接合头部140。偏置机构142抵抗头部140的移位，且将头部140朝中立位置偏置。具体而言，偏置机构142在头部140和转子112之间延伸，以在转子112和头部140上施加力。在例示实施例中，偏置机构142包括多个片簧。在备选实施例中，闩锁机构126具有使转子组件108能够如在本文中描述的那样起作用的任何构造。
而且，在示范实施例中，闩锁机构126联接于转子销134，使得闩锁机构126与转子112一起旋转。具体而言，闩锁机构126联接于转子销134，使得转子销134在头部140和偏置机构142之间延伸。结果，闩锁机构126围绕转子销134枢转。将闩锁机构126联接于转子112减少了将闩锁机构126并入断路器100中所需的额外零件的数量。而且，闩锁机构126使转子组件108能够具有紧凑的大小。在备选实施例中，闩锁机构126联接于断路器100的使闩锁机构126能够如在本文中描述的那样起作用的任何部分。
而且，在示范实施例中，闩锁机构126由具有结构强度的可挠材料制成。此外，头部140和偏置机构142一体地形成为单个件。在备选实施例中，闩锁机构126由任何材料，且以使闩锁机构126能够如在本文中描述的那样起作用的任何方式制成。例如，在一些实施例中，闩锁机构126由以下材料中的任一种制成，但不限于：热塑性塑料、金属、弹簧、和它们的组合。
图6是接合接触臂114的闩锁机构126的示意图。图7是与接触臂114分离的闩锁机构126的示意图。在高故障电流事件期间，接触臂114移动至第二位置，且接触闩锁机构126，以导致头部140从中立位置移动至移位位置。当头部140移位时，偏置机构142将头部140朝中立位置偏置，且头部140接合卡扣144。结果，接触臂114通过头部140和卡扣144的接合而被固持在第二位置中。当操作机构110(图1中示出)被促动以导致转子112的旋转时，闩锁机构126和接触臂114分离。转子112的旋转导致闩锁机构126远离接触臂114地移动。然而，壳体102(图1中示出)阻止接触臂114与转子112和闩锁机构126一起移动。结果，在闩锁机构126远离接触臂114移动时，头部140由接触臂114移位，且与卡扣144分离。在备选实施例中，闩锁机构126和接触臂114以使断路器100能够如在本文中描述的那样操作的任何方式接合。
参照图4和5，转子组件108还包括转子偏置装置138，转子偏置装置138联接于转子销134和接触臂114且在它们之间延伸，以将接触臂114偏置到第一位置。当接触臂114处于第一位置时，转子偏置装置138维持在接触臂114和负载条140以及线路条106二者之间的接触压力和传导性。因此，在过电流条件期间，由负载条104和线路条106生成的斥力必须克服转子偏置装置138的偏置力，以导致接触臂114移动至第二位置。在示范实施例中，转子偏置装置138包括卷簧。在备选实施例中，转子组件108包括使断路器100能够如在本文中描述的那样操作的任何转子偏置装置138。例如，在一些实施例中，转子组件108包括单个转子偏置装置138。
图8是用于断路器100的备选转子组件200的立体图。转子组件200包括转子202、接触臂204、和闩锁机构206。转子202包括第一端208、第二端210、侧壁212、和转子销214。接触臂204至少部分地穿过转子202中的开口216延伸且能够相对于转子202自由地移动。转子销214邻近开口216延伸。在备选实施例中，转子202具有使转子组件200能够如在本文中描述的那样起作用的任何构造。
在示范实施例中，闩锁机构206包括头部218和偏置机构220。头部218能够在中立位置和移位位置之间移动。偏置机构220抵抗头部218的移位，且将头部218朝中立位置偏置。在示范实施例中，头部218和偏置机构220由部分地围绕转子轴214缠绕的金属丝(wire)形成。在备选实施例中，转子组件200包括使转子组件200能够如在本文中描述的那样起作用的任何闩锁机构206。
图9是包括多个接触臂302的备选断路器300的截面图。图10是断路器300的一部分的立体图。断路器300包括转子组件304，转子组件304包括接触臂302、转子306、和闩锁机构(未示出)。转子306在闭合位置和跳闸或断开位置之间旋转。此外，接触臂302能够在接触静止接触件(未示出)的第一位置和在高故障电流事件期间与静止接触件间隔的第二位置之间移动。当转子306处于中立位置时，闩锁机构(未示出)接合接触臂302，以将接触臂302固持在第二位置中。闩锁机构(未示出)类似于断路器100的闩锁机构126。闩锁机构(未示出)接合断路器300的各接触臂。在例示的实施例中，断路器300包括横靠彼此定位的五个接触臂302。在备选实施例中，断路器300包括使断路器300能够如在本文中描述的那样操作的任何接触臂302和闩锁机构。例如，在一些实施例中，断路器300包括接合一个或更多个接触臂302的分开的闩锁机构。在其他实施例中，断路器300包括具有多个头部的闩锁机构和/或偏置机构，以使闩锁机构能够接合多个接触臂302。
图11是示出转子组件的扭矩分布的图表。图11包括以度来限定角度位置的X轴，和以牛-米(Nm)限定扭矩的Y轴。该图表还包括第一曲线400、第二曲线402、和第三曲线404。第一曲线400例示了在不接合固持系统的情况下定位接触臂所需的扭矩。第一曲线400包括向前运动节段406和反向运动节段408。向前运动节段406和反向运动节段408是基本上类似的，具有因摩擦引起的较小差异。此外，第一曲线400是基本上恒定的，因为贯穿运动范围需要近似相等的力来定位接触臂。第二曲线402例示了在短路事件期间定位接触臂和接合棘爪(detent)固持系统所需的扭矩。第二曲线402包括向前运动节段410和反向运动节段412。向前运动节段410具有代表接合棘爪系统所需的扭矩的峰414。反向运动节段412具有代表使棘爪系统分离所需的扭矩的谷416。
第三曲线404例示了定位接触臂114和接合闩锁机构126所需的扭矩。第三曲线404包括向前运动节段418和反向运动节段420。向前运动节段418具有代表接合闩锁机构126所需的扭矩的峰422。反向运动节段420具有代表使闩锁机构126分离所需的扭矩的谷424。注意，峰422小于峰414，因为与棘爪系统相比，接合闩锁机构126需要减小的量的能量。结果，与棘爪系统相比，闩锁机构126在短路事件期间在更快的时间内接合接触臂114。例如，棘爪系统的接触臂的断开因峰414而变慢。此外，谷424与谷416相比具有更大的大小，因为与棘爪系统相比，使闩锁机构126分离需要增大的量的能量。结果，闩锁机构126与棘爪系统相比更好地将接触臂114固持在断开位置中，且抵抗更大的力。
参照图1-3，制造断路器100的方法包括将负载条104和线路条106联接到壳体102。该方法还包括将转子112联接到外壳102，使得转子112能够相对于外壳102旋转。操作机构110联接于转子112，使得在操作机构110的促动时，操作机构110导致转子112旋转。接触臂114联接于转子112，使得接触臂114能够在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，接触臂114接合负载条104和线路条106，在第二位置处，接触臂114从负载条104和线路条106分离。该方法还包括将闩锁机构126联接到转子112，以当在短路事件期间接触臂114移动至第二位置而转子112不旋转时阻止接触臂114的移动。闩锁机构126定位为使得当接触臂114处于第一位置时闩锁机构126与接触臂114间隔，且当接触臂114移动至第二位置而转子112不旋转时接合接触臂114。在一些实施例中，闩锁机构126的头部140定位为当接触臂114移动至第二位置而转子112不旋转时接合接触臂114。在其他实施例中，偏置机构142在头部140和转子112之间延伸，以将头部140朝中立位置偏置。
以上描述的断路器大体上包括接触臂，该接触臂在与静止接触件接合的第一位置和从该静止接触件分离的第二位置之间移动。在一些实施例中，可移动臂由闩锁机构固持在第二位置中。具体而言，当接触臂处于第一位置时，闩锁机构从接触臂分开，且当接触臂移动至第二位置而转子不旋转时，闩锁机构接合接触臂。
本文中描述的方法、系统和设备的示范技术效果包括以下中的至少一种：(a)减小使断路器跳闸所需的力；(b)利用可移动接触臂改善高故障电流的中断；(c)减少制造断路器所需的成本和时间；(d)提高断路器的操作效率；(e)减小断路器的尺寸；(f)减少断路器对短路电流的响应时间；和(g)减少对由断路器保护的电路上的机器和设备的损伤。
以上详细地描述了断路器和制造断路器的方法的示范实施例。该断路器和方法不限于在本文中描述的具体实施例，而是断路器的构件和/或方法的操作可与在本文中描述的其它构件和/或操作独立地且单独地利用。而且，所描述的构件和/或操作也可在其他系统、方法、和/或装置中限定，或者与其他系统、方法、和/或装置结合地使用，并且不限于仅与在本文中描述的断路器和系统一起实施。
在本文中例示和描述的公开的实施例中的操作的执行或实行的顺序不是必要的。即，操作可以以任何顺序实行，除非另外规定，且本公开的实施例可包括与在本文中公开的那些相比额外的或更少的操作。例如，构想在另一操作之前、与其同时、或在其之后执行或实行具体的操作在本公开的方面的范围内。
尽管本公开的各种实施例的具体特征可在一些图中而不在其他图中显示，但这仅是为了便利。根据本发明的原理，图的任何特征可结合任何其他图的任何特征来被参照和/或要求保护。
本书面描写使用示例以公开本公开，包括最佳实施方式，且还使任何本领域技术人员能够实践本公开，包括制造并且使用任何装置或系统并且实行任何合并的方法。本公开的可申请专利的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他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其他示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，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种断路器(100)，其包括：
电隔离外壳(102)；和
转子组件(108)，其配置在所述电隔离外壳内，所述转子组件包括：
转子(112)，其能够相对于所述电隔离外壳旋转；
接触臂(114)，其联接于所述转子，且能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，传导路径闭合，且在所述第二位置中，所述传导路径断开；和
闩锁机构(126)，其联接于所述转子，在短路事件期间，所述闩锁机构将所述接触臂固持在所述第二位置中，当所述接触臂处于所述第一位置中时，所述闩锁机构与所述接触臂间隔，当所述接触臂处于所述第二位置中时，所述闩锁机构接合所述接触臂。
2. 根据权利要求1所述的断路器(100)，其中，所述闩锁机构(126)包括：
头部(140)，其选择性地接合所述接触臂(114)，所述头部能够在中立位置和移位位置之间移动；和
偏置机构(142)，其将所述头部朝所述中立位置偏置。
3.根据权利要求2所述的断路器(100)，其中，所述接触臂(114)到所述第二位置的移动导致所述头部(140)从所述中立位置移动至所述移位位置，以允许所述头部接合所述接触臂。
4.根据权利要求2所述的断路器(100)，其中，所述偏置机构(142)在所述头部(140)和所述转子(112)之间延伸，使得当所述头部在所述中立位置和所述移位位置之间移动时，所述偏置机构在所述接触臂和所述头部上施加力。
5.根据权利要求2所述的断路器(100)，还包括操作机构(110)，所述操作机构(110)联接于所述转子组件(108)，其中，当所述操作机构被促动时，所述闩锁机构(126)从所述接触臂(114)分离。
6.根据权利要求5所述的断路器(100)，其中，在所述操作机构(110)被促动时，所述接触臂(114)导致所述头部(140)从所述中立位置移动至所述移位位置，以允许所述头部从所述接触臂分离。
7.根据权利要求1所述的断路器(100)，其中，所述转子(112)还包括转子销(134)，所述闩锁机构(126)联接于所述转子销。
8.根据权利要求7所述的断路器(100)，其中，所述转子组件(108)还包括至少一个偏置机构(142)，所述偏置机构(142)联接于所述接触臂(114)和所述转子销(134)以将所述接触臂朝所述第一位置偏置。
9.根据权利要求1所述的断路器(100)，其中，所述转子组件(108)包括多个闩锁机构(126)和多个接触臂(114)，各闩锁机构选择性地接合所述多个接触臂中的至少一个接触臂。
10.根据权利要求1所述的断路器(100)，其中，所述接触臂(114)包括卡扣(144)，所述卡扣(144)选择性地接合所述闩锁机构(126)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111769016A (zh) * 2020-06-06 2020-10-13 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种塑壳断路器多触指动触头及触头系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102107621B1 (ko) * 2018-01-31 2020-06-01 엘에스일렉트릭(주) 전력 차단장치
CN214797137U (zh) * 2021-04-23 2021-11-19 施耐德电器工业公司 一种适用于自动转换开关的对插式触头组件
GB2611551A (en) * 2021-10-07 2023-04-12 Eaton Intelligent Power Ltd Switching device and method for operating a switching device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1750206A (zh) * 2004-04-16 2006-03-22 Ls产电株式会社 电路断路器的可移动的接触器组件
CN101692415A (zh) * 2009-05-11 2010-04-07 江苏辉能电气有限公司 低压断路器触头旋转双断点结构
CN101707170A (zh) * 2008-08-20 2010-05-12 西门子公司 用于低压的断路器
CN101958211A (zh) * 2009-12-09 2011-01-26 上海诺雅克电气有限公司 具有高分断能力的断路器自动闭合触头装置
CN102262983A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 西门子公司 一种转动触头组件
CN102856134A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 上海良信电器股份有限公司 断路器及其动触头系统
US9287061B1 (en) * 2014-12-02 2016-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Rotor and electromechanical switching device having a rotor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3134879A (en) 1962-06-20 1964-05-26 Gen Electric Electric circuit breaker with lock-open latch
US4409573A (en) * 1981-04-23 1983-10-11 Siemens-Allis, Inc. Electromagnetically actuated anti-rebound latch
US4638277A (en) 1985-10-01 1987-01-20 Westinghouse Electric Corp. Circuit breaker with blow open latch
US5565827A (en) 1995-12-04 1996-10-15 Eaton Corporation Circuit breaker with current conducting blow open latch
US5793270A (en) 1996-09-03 1998-08-11 Eaton Corporation Circuit breaker with latch preventing rebound of blow open contact arm
IT1292453B1 (it) 1997-07-02 1999-02-08 Aeg Niederspannungstech Gmbh Gruppo rotante di contatti per interrutttori di alta portata
US6084489A (en) 1998-09-08 2000-07-04 General Electric Company Circuit breaker rotary contact assembly locking system
JP2001143597A (ja) 1999-11-15 2001-05-25 General Electric Co <Ge> 遮断器の回転式接点集成体
US7005594B2 (en) * 2004-04-16 2006-02-28 Ls Industrial Systems Co., Ltd. Movable contactor assembly of circuit breaker
US7977592B2 (en) * 2007-09-11 2011-07-12 Siemens Industry, Inc. Double break disconnect/contact system
US7943873B2 (en) 2008-04-15 2011-05-17 General Electric Company Circuit breaker with locking mechanism
US8395063B2 (en) 2010-12-29 2013-03-12 General Electric Company Locking device for use with a circuit breaker and method of assembly
DE102011003131A1 (de) * 2011-01-25 2012-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer Schalter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1750206A (zh) * 2004-04-16 2006-03-22 Ls产电株式会社 电路断路器的可移动的接触器组件
CN101707170A (zh) * 2008-08-20 2010-05-12 西门子公司 用于低压的断路器
CN101692415A (zh) * 2009-05-11 2010-04-07 江苏辉能电气有限公司 低压断路器触头旋转双断点结构
CN101958211A (zh) * 2009-12-09 2011-01-26 上海诺雅克电气有限公司 具有高分断能力的断路器自动闭合触头装置
CN102262983A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 西门子公司 一种转动触头组件
CN102856134A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 上海良信电器股份有限公司 断路器及其动触头系统
US9287061B1 (en) * 2014-12-02 2016-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Rotor and electromechanical switching device having a rotor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111769016A (zh) * 2020-06-06 2020-10-13 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种塑壳断路器多触指动触头及触头系统
CN111769016B (zh) * 2020-06-06 2022-07-05 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种塑壳断路器多触指动触头及触头系统

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