CN107924794B - 具有限流和高速故障能力的断路器 - Google Patents
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Abstract
一种断路器装置,包括至少两个脱扣机构:第一脱扣机构,作用成在达到第一阈值电平时就立即脱扣以断开断路器的触点;第二脱扣机构,作用成一旦达到第二电流阈值并且延时过去时就脱扣以断开触点,触点通过连杆机构组件移动,连杆机构组件被保持在机械增益下,使得当由两个脱扣机构中的一个脱扣机构起作用时,机械增益被释放以快速断开触点。
Description
技术领域
本发明一般涉及电气装置的保护,并且更具体地涉及一种断路器,其具有用于在较高电流故障时中断电路的第一高速螺线管和用于在较低电流故障时中断电路的第二螺线管。
背景技术
断路器是可以用来断开电路、中断电流的电气部件。断路器的一个基本例子是开关,开关通常由两个电触点组成,该两个电触点处于两个状态中的一个:要么闭合,这意味着触点处于物理接触中,并且电流从一个触点流到另一触点;要么断开,这意味着触点相对彼此是分开的,由此防止电流在它们之间流动。开关可以由人直接操纵,以向诸如计算机键盘按键之类的系统提供控制信号,或者控制诸如灯光开关之类的电路中的电力流动。
断路器可以用作保险丝的替代品。与一次操作然后必须更换的保险丝不同,断路器可以复位(手动或自动)以恢复正常工作。保险丝执行与断路器大致相同的功能,然而,断路器通常使用更安全并且可以在脱扣后复位。如果保险丝烧断,人们通常必须仔细检查保险丝,以确定哪个保险丝特别是被烧毁或者耗尽。然后,不得不将保险丝从保险盒中取出、丢弃,并必须安装新的保险丝。
断路器的操作比保险丝容易地多。当断路器跳闸时,可以容易观察电气面板并且查看哪个断路器手柄已移动到脱扣位置。然后,通过将手柄转到“断开”位置来“复位”断路器,然后将断路器移动到“接通”位置。通常,断路器具有位于壳体内部的两个触点。第一触点通常是固定的,并且可以连接到“线路”侧连接(连接到电源)或“负载”侧连接(连接到要被供电的装置)。第二触点相对于第一触点是可移动的,使得当断路器处于“断开”或脱扣位置时,第一和第二触点之间存在物理间隙。
为了使断路器脱扣以“断开”电路,可以使用具有过电流传感器的螺线管。当过电流传感器感测到特定电平或高于断路器的额定电流的百分比时,螺线管可以被致动以机械地移动臂,从而使断路器脱扣以断开电路。
为了防止断路器意外脱扣,可以将脱扣机构设置为较高电平,使得小电流峰值不会导致断路器脱扣。然而,这种构造的缺点在于,如果在一段较长的时间段内发生相对较小的过电流,断路器将不会脱扣。这是不可取的,因为它可能导致配电系统本身和连接到配电系统的设备的损坏。
许多断路器不是将脱扣机构设置在高电平,而是具有延迟脱扣机构,使得断路器仅在检测到过电流状态具体的时间段之后才脱扣。这防止断路器立即脱扣,从而防止一旦检测到相对较低的电流峰值(例如,电机启动)时断路器意外脱扣的许多情况,而且还保护设备免受持续较长时间段的低过电流的影响(例如电动机绕组损坏并开始短路)。然而,延时的引入防止当发生危险的大电流峰值或短路时断路器立即脱扣,这会严重损坏配电系统本身和所连接的设备。例如,在发生接地故障的情况下,人员可能意外地与电流接触,断路器脱扣的任何延迟相应地增加了人员与带电电路接触的时间量而导致严重伤害甚至死亡。同样,在短路状况期间,如果断路器在脱扣之前延迟,则连接到电路的设备可能严重受损。然而,具有内置时间延迟的限流断路器通常在正弦波的角度θ达到零之后才脱扣。因此,在零交叉之后发生大电流峰值的情况下,断路器脱扣的延迟接近于正弦波循环180°所需的时间,这是不可接受的。从这个延迟中去除甚至几毫秒对于避免严重的人身伤害或连接设备的永久损坏来说是至关重要的。
然而,反时限脱扣的概念本身是众所周知的。反时限脱扣是断路器的一个特性,其中过电流较低时断路器脱扣较慢,过电流较高时脱扣较快。例如,国家电气法规(NEC)第100条规定:“反时限(适用于断路器)。一个限定术语,表明有意地引入了断路器脱扣动作的延迟,这个延迟随着电流量的增加而减小。”
通常,通过在断路器中附设一些机械附件来实现反时限。在一个示例中,在感应盘继电器中通过放置永磁体来实现,使得当盘旋转时,其切割永磁体的磁通量。然后在盘中感应出电流,这减慢了盘的移动。通过提供活塞和油阻尼器(oil dash-pot),可以使断路器成为反时限断路器。附设到动铁柱塞上的活塞浸入到阻尼器中的油中。当螺旋管继电器启动时,活塞随着铁柱塞向上移动,其中,油的粘度减慢柱塞的向上移动。这种向上移动对抗重力的速度取决于螺旋管吸引铁柱塞的强度。吸引力是根据致动电流的大小来确定的。这导致断路器的操作时间与致动电流成反比。
但是,这种结构具有的缺点是体积大,需要许多复杂的部件,包括可能泄漏的油阻尼器。复杂且众多的部件和所需的维护导致相对昂贵的设备,不适用于许多装置。
热磁断路器也是众所周知的,其利用了电磁部件快速响应大冲击电流,以及双金属带对较低过电流情况更慢响应的技术。断路器的热部提供了一种“反时限”响应特性,其在较大过电流的情况下更快地使断路器脱扣,但允许较小过电流在断开之前持续较长时间。
双金属带的主要缺点是双金属的加热和冷却速率受环境温度的影响,断路器的性能对于不同的环境温度是不同的。虽然这个主要缺点可以通过使用电阻温度检测器(RTD)稍微解决,但是这又导致具有多个部件的复杂装置,并且需要控制器来控制RTD,而导致相对昂贵的装置,并且的确不适合许多装置。
现有技术中还已知有迈克尔·法萨诺(Michael Fasano)的题为“具有限流能力的磁断路器”的美国第8,749,329号专利。该参考文献公开了两个单独的脱扣机构,每个脱扣机构包括被设计成以不同电平致动的螺线管。这个系统提供的一个主要好处是,它针对较大的电流峰值允许快速脱扣,但针对较小的电流峰值不会脱扣。另外,系统的功能不依赖于环境温度。
然而,上述参考文献的限制涉及系统能够对过电流状况作出反应的速度。例如,可以理解的是,非常少量的时间(毫秒)对于在过电流状况下连接到系统的设备是否损坏和/或被毁掉、或者装置是否安全地断开而没有损坏方面会有区别。
发明内容
因此,期望的是提供一种断路器,其针对较大的电流峰值允许非常快速的脱扣,但针对较小的电流峰值不会脱扣。
还期望提供一种断路器,其可以快速地断开具有高电流冲击的电路,但不会针对小电流峰值断开,其功能不包括过于复杂的设计,不需要频繁的维护,并且尺寸紧凑,成本较低。
还期望提供一种机构,其辅助触点比常规触点更快地断开,以避免在短路或故障情况下对任何连接到电路的装置造成损坏。
本发明通过提供一种具有螺线管的断路器来实现上述目的,该螺线管包括用于在较低电流故障时中断电路的延迟,并且还包括用于在较高电流故障时中断电路的另一高速螺线管。这是有利的,因为在大电流峰值的情况下,在断路器脱扣之前有最小延迟,但是系统避免了由于过电流相对较低的情况造成的误脱扣。
特别地,用作弹簧机构的连杆机构提供了机械增益,以辅助高速螺线管在非常短的时间段内断开触点。连杆机构可以包括多个枢轴臂,该多个枢轴臂例如包括第一枢轴臂、连接到第一枢轴臂的第二枢轴臂、以及连接到第二枢轴臂的第三枢轴臂。应该理解的是,第一枢轴臂可以连接到手柄并且第三枢轴臂可以连接到动触点。
在上述连杆机构构造中,连杆机构包括机械增益,使得当触点处于闭合位置时,在第一枢轴臂和第二枢轴臂之间形成角度θ1,其中,角度θ1小于180度。另外,当触点处于断开位置时,在第一枢轴臂和第二枢轴臂之间形成角度θ3,其中,角度θ3大于180度。机械增益(弹簧机构)的作用在于比常规开关更快速地断开触点,因为连杆机构用于机械地使触点喀嚓一声断开。
在又一实施例中,第二枢轴臂包括第一闩锁和第二闩锁,使得第二枢轴臂可以锁定。
在另一实施例中,螺线管和/或高速螺线管包括用于测量流过断路器的电流的过电流传感器。可以设想,螺线管可以包括液压磁螺线管或热磁螺线管。同样可以设想,高速螺线管还可以包括液压磁螺线管或热磁螺线管。
在又一实施例中,高速螺线管可以设定为,当测量电流是断路器的最大额定电流的至少600%时立即脱扣。
在又一实施例中,螺线管可以被设定为,当测量电流是断路器的最大额定电流的至少125%时,在时间延迟上脱扣。
对于本申请,以下术语和定义将适用:
术语“第一”和“第二”用于将一个要素、集合、数据、对象或事物与另一要素、集合、对象或事物区分开,并且不用于指定相对位置或时间安排。
如本文中所使用的术语“耦接”、“耦接到”、“与…耦接”、“连接”、“连接到”和“与…连接”各自表示两个或更多个装置、设备、文件、程序、应用程序、介质、部件、网络、系统、子系统和/或手段之间的关系,所述关系构成以下各项中的任何一项或多项,即:(a)连接,无论直接还是通过一个或多个其他装置、设备、文件、程序、应用程序、介质、部件、网络、系统、子系统或手段;(b)通信关系,无论直接还是通过一个或多个其他装置、设备、文件、程序、应用程序、介质、部件、网络、系统、子系统或手段;和/或(c)功能关系,其中,任何一个或多个装置、设备、文件、程序、应用程序、介质、部件、网络、系统、子系统或手段的操作全部或部分地取决于其任何一个或多个其他的操作。
在本发明的一个优选实施例中,提供了一种断路器,包括:第一触点和第二触点,其中,所述第一触点或所述第二触点相对于另一触点是可移动的,使得所述第一触点和所述第二触点可以处于第一状态和第二状态中,在所述第一状态中,所述第一触点和所述第二触点相对于彼此闭合,在所述第二状态中,所述第一触点和所述第二触点相对于彼此断开。所述断路器还包括过电流机构,用于测量流过所述第一触点和第二触点的电流,所述过电流机构包括:第一脱扣机构,用于使所述第一触点和第二触点相对于彼此断开,当电流超过第一阈值电平时,所述第一脱扣机构断开所述触点;第二脱扣机构,用于使所述第一触点和第二触点相对于彼此断开,所述第二脱扣机构具有设定部,当电流超过第二阈值电平时,所述设定部在所述触点的断开中引入时间延迟;以及连杆机构,其具有经由枢轴彼此连接的至少第一和第二枢轴臂,所述连杆机构由所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构作用,使得所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构的致动引起所述连杆机构的移动,这使所述第一或第二触点中的一个触点相对于所述另一触点移动。所述断路器还包括:连接到所述连杆机构的手柄,使得所述手柄的手动致动使所述触点在断开位置和闭合位置之间移动。所述断路器设置成,当所述触点处于闭合位置时,在所述第一枢轴臂和所述第二枢轴臂之间形成角度θ1,其中,所述角度θ1小于180度,所述第一和第二枢轴臂被保持在机械增益下。所述断路器还设置成,当所述连杆机构受所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构作用时,所述机械增益被释放,并且所述其中一个触点移动到断开位置,使得所述角度θ1改变为角度θ3,其中,所述角度θ3大于180度。
在本发明的另一优选实施例中,提供了一种断路器,包括:第一触点和第二触点,所述第二触点相对于所述第一触点是可移动的,使得所述触点可以处于第一状态和第二状态中,在所述第一状态中,所述触点相对于彼此闭合,在所述第二状态中,所述触点相对于彼此断开。所述断路器还包括:第一脱扣机构,其用来测量流过所述触点的电流,并当测量电流超过第一阈值电平时,使所述第二触点相对于所述第一触点断开;第二脱扣机构,其用来测量流过所述触点的电流,并当测量电流超过第二阈值电平时,使所述第二触点相对于所述第一触点断开,所述第二脱扣机构具有设定部,所述设定部引入时间延迟,使得所述第二触点直到所述时间延迟到期之后才移动。所述断路器还包括:连杆机构,所述连杆机构具有:连接到第二枢轴臂的第一枢轴臂,和连接到第三枢轴臂的所述第二枢轴臂,所述第三枢轴臂连接到所述第二触点,所述连杆机构由所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构作用,使得所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构的致动引起所述连杆机构的移动,这使所述第二触点相对于所述第一触点移动。所述断路器还包括:手柄,其连接到所述第一枢轴臂,使得所述手柄的手动致动使所述第二触点在断开位置和闭合位置之间移动。所述断路器设置成,当所述触点处于闭合位置时,在所述第一枢轴臂和所述第二枢轴臂之间形成角度θ1,其中,所述角度θ1小于180度,所述第一和第二枢轴臂被保持在机械增益下。另外,所述断路器设置成,当所述连杆机构受所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构作用时,所述机械增益被释放,并且所述第二触点移动到断开位置,使得所述角度θ1改变为角度θ3,其中,所述角度θ3大于180度。
通过考虑以下附图和伴随的详细描述,本发明的其他目的及其特定特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是在非脱扣位置的根据本发明的断路器的侧视图。
图2是在非脱扣位置的图1的高速脱扣机构和锤的图示。
图3是在脱扣位置的图1的高速脱扣机构和锤的图示。
图4是与在过电流脱扣的情况下没有限流的常规设计相比电流随时间变化的函数的曲线图。
具体实施方式
参照以下描述和相关附图可以进一步理解本发明的示例性实施例,其中,相同的元件设有相同的附图标记。
本发明的示例性实施例涉及一种能够在故障或过电流情况下非常迅速地断开电路的装置。具体来说,该装置使用多个螺线管来断开断路器中的触点,每个螺线管的功能不同,使得断路器适于在多种不同条件下正常工作。参照断路器描述示例性实施例,但是本领域技术人员将理解,本发明可以在具有可以断开和闭合的电触点的任何电气装置上实施。
如在图1中最佳看到的,根据本发明的一个实施例的断路器10示出在闭合位置。断路器10可以用于任何商业或非商业应用中,并且可以被设计成替代目前的断路器而无需修改现有设备。断路器10被设计成基于不同的电路条件来脱扣/断开,并因此比目前的断路器更好地适合于保护电路和与其连接的设备。
电流通过第一端子12流入断路器10。第一端子12可以被称为线路侧(连接到电源),并且电连接到第一触点16。第一触点16保持固定并且可以附设到断路器10的壳体20。第二端子14可以电连接到接收流过断路器10的电力的负载。
在闭合位置,第二触点18电连接到第一触点12。在该示例中,第二触点18相对于第一触点16是可移动的,然而,本领域技术人员将理解,第一触点12或第二触点18或者两者可以相对于另一移动。在正常操作期间,当触点12、18处于闭合位置时,第一触点16和第二触点18彼此物理接触,以在线路(电力)和负载(接收电力的设备)之间形成闭合电路,从而电流在端子12、14之间移动。如果存在过电流状态(即电路短路),则断路器10被设计为自动脱扣,使第二触点18与第一触点16分离,由此断开电路。
在断路器配备有接地故障电流漏电保护器(Ground Fault Circuit Interrupt,GFCI)电路的情况下,在来自线路的一些电流移动通过接地连接件(即,接地故障)的情况下,断路器10再次被设计成如上所述自动脱扣。
当断路器10处于闭合位置时,第二触点18通过第三枢轴臂34与第一触点16物理接触。在过电流状况(或具有GFCI的接地故障状况)的情况下,第三枢轴臂34围绕由枢轴销27产生的枢轴点旋转,从而使电路处于断开状态。在断开状态下,第一触点16和第二触点18不再彼此物理接触,从而中断其间的电流流动。
断路器10可以经由连杆机构50处于断开状态,该连杆机构50或是使用手柄22来手动致动,或是由于过电流或者故障而经由第一脱扣机构24或第二脱扣机构25来致动。连杆机构50的主要部件是第一枢轴臂40、第二枢轴臂52和第三枢轴臂34。在该特定实施例中,第二枢轴臂52包括第一闩锁36和第二闩锁38,但是本领域技术人员将认识到,第二枢轴臂52可以作为单件来提供。
现在转到图2,有利地布置有第一枢轴臂40和第二枢轴臂52,以便利用机械增益来保持第三枢轴臂34向下。第一枢轴臂40和第二枢轴臂52经由中心销32连接,当断路器10处于闭合位置时,第一枢轴臂40和第二枢轴臂52形成角度θ1,角度θ1小于180°。第二枢轴臂52经由底部销28连接到第三枢轴臂34,该底部销28在枢轴销27和第二触点18之间的位置处。为了断开触点16、18,中心销32必须从右向左移动,在此期间,第一枢轴臂40和第二枢轴臂52将对齐,其中,θ2近似为180°。在从θ1到θ2的过渡期间,第二枢轴臂52将力施加在底部销28处的第三枢轴臂34上。当中心销32从θ2过渡到θ3时,其中θ3小于180°,作用在枢轴臂34上的力有助于“触发”触点16、18断开。下面将结合第一脱扣机构24进一步解释该操作。
为了手动地使断路器10处于断开状态,手柄22连接到第一枢轴臂40。第一枢轴臂40围绕由顶部销30产生的枢轴点旋转。在手柄22的旋转期间,第一枢轴臂40和第二枢轴臂52向下推动第三枢轴臂34。当第一枢轴臂40和第二枢轴臂52通过θ2时,这将致动连杆机构50,施加在系统上的力将使枢轴臂34旋转并且非常迅速地从断路器的闭合位置解锁。而枢轴臂34的运动又将使第二触点18非常快速地与第一触点16分离,并因此使断路器处于脱扣或断开状态。
当断路器10如图所示处于闭合位置时,电流流过第一端子12、流过第一触点16并且流过第二触点18。第二触点18机械连接到第一脱扣机构24。第一脱扣机构24通常可以是任何类型的螺线管,并且可以更具体地是液压磁螺线管或热磁螺线管,其能够将锤26快速地致动到中心销32中。第一脱扣机构24还可以具有过电流传感器。当过电流传感器检测到电流时,过电流传感器可以激活螺线管,该螺线管激活锤26。锤26也可以被认为是足以致动中心销32的柱塞、臂或任何类似的挤压物体。
类似地,为了使断路器10返回到闭合状态,使得第一触点16和第二触点18彼此物理接触,必须施加力至手柄22,使得连杆机构50通过约180度的角度。然而,偏置方向必须与断开电路时的偏置相反。在这两种情况下,无论是断开还是闭合断路器10,由象弹簧那样作用的连杆机构50产生机械增益。由连杆机构50产生的机械增益使触点16、18牢固地保持就位并且还允许触点16、18在连杆机构50从θ2转到θ3时喀嚓一声断开。
在优选实施例中,第一脱扣机构24一旦检测到断路器10的最大额定电流的约600%的电流就立即使断路器10脱扣。对应于约600%或更高的任何峰值通常被认为是正常不会发生的电平,并且可能指示特定问题。一旦检测到约600%的电流峰值,就优选尽快使断路器脱扣,以防止损坏配电系统本身和连接到断路器10的任何设备,或者防止可能已经与负载侧电流接触的人受到伤害。在优选实施例中,断路器10一旦检测到最大额定电流的约600%的电流就立即经由第一脱扣机构24脱扣,以及一旦检测到较小的过电流(或电流峰值)就经由第二延迟的脱扣机构25脱扣。
在过电流状况、故障或其他大电流峰值高于规定阈值的情况下,激活具有锤26的第一脱扣机构24。在几乎没有延迟的情况下,锤26从第一脱扣机构24非常快速地延伸,作为将与中心销32处的枢轴点接触的高速锤击机构。以相对高的速度接触中心销32的锤将施加力至连杆机构50上,而连杆机构50又在第三枢轴臂34上施加类似弹簧的力。作用在第三枢轴臂34上的力在角度θ2时最高。当锤继续致动弹簧机构从θ2弹到θ3时,作用在枢轴臂34上的力具有弹簧作用,使连杆机构50更快地断开,从而更迅速和更有效地分开第一触点16和第二触点18。
在图1所示的实施例中,第一脱扣机构24可以电连接到第二脱扣机构25。第二脱扣机构25通常也可以由过电流传感器和能够致动连杆机构50的任何螺线管组成,并且更具体地可以是液压磁螺线管或热磁螺线管。优选地,一旦检测到最大额定电流的125-600%的电平,第二脱扣机构25就使断路器10脱扣。第二脱扣机构25也可以设置成在持续的“低”过电流状况高于特定阈值的情况下,在指定的延迟之后使断路器10脱扣。第一脱扣机构24和第二脱扣机构25都优选地设计成在不同的负载水平时和/或在负载水平超过不同的时间阈值之后脱扣。例如,在某些实施例中,第一脱扣机构24被设计成在最大额定电流的600%时立即脱扣,以及第二脱扣机构25被设计成在电流保持在最大额定电流的125%或以上的时间延迟之后脱扣。
如在图2中最佳看到的,示出了在闭合或非脱扣状态42下的断路器10的第一脱扣机构24和锤26的功能的图示(侧视图),其中,θ1小于180°。第一脱扣机构24处于未激活状态,并且第一和第二触点16、18接触。位于底部销28、顶部销30和中心销32的枢轴点组合以形成连杆机构50。在过电流或故障的情况下,连杆机构50有助于快速分离第一和第二触点16、18。
如在图3中最佳看到的,示出了在断开或脱扣状态46下的断路器10的第一脱扣机构24和锤26的功能的图示(侧视图),其中,θ3大于180°。在故障或大电流峰值的情况下,第一脱扣机构24激活。锤26远离第一脱扣机构24延伸并致动连杆机构50。第一和第二触点16、18快速分离,使断路器10脱扣。由于将产生的弹簧力施加在枢轴臂34上,因而这种布置是非常有效的系统,这导致触点的快速分离。
如图4所示,示出了与常规设计相比本发明的一个实施例中在过电流脱扣期间流过断路器10的电流随时间变化的函数的曲线图。第一曲线48描绘了常规的延迟限流断路器的电流曲线。如果断路器10中的电流低于阈值60,则电流将流过并且断路器不会脱扣。例如,如上所述,阈值60可以是断路器10的最大额定负载的约600%的负载。当电流升高超过阈值60时,断路器脱扣,但由于延迟,电流继续升高,直到当正弦波的角度达到零时,延迟的断路器脱扣。常规的延迟限流断路器脱扣所花时间54在8到10毫秒的范围内。
第二曲线56描绘了在过电流脱扣的情况下本发明的优选实施例的电流曲线。只要电流达到阈值60,第一脱扣机构24就激活并且锤26驱动连杆机构50以断开断路器。与传统的延迟设计不同,由于第一脱扣机构24的快速动作,在大电流峰值与第一和第二触头16、18的断开之间几乎没有延迟。因此,电流不会达到图4所示的峰值电流62。本发明使第一和第二触点16、18快速分离,这又使得在明显小于常规设计的时间58(例如,时间58小于5毫秒)内迫使电流为零。
该装置的优点在于,断路器可以在高过电流故障状态或其他大电流峰值的情况下立即脱扣,然后迅速地迫使电流下降到零,同时还针对较低电平过电流具有延迟脱扣机构的优点。
因此,已经公开了具有限流和高速故障能力的断路器的具体组成。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不背离本文的发明构思的情况下,除了已经描述的那些以外,还能够进行更多的修改。因此,除了本公开的精神之外,本发明主题不受限制。意图是由此涵盖在不背离本发明的精神的情况下可以对所示实施例进行的任何这样的改变和修改。而且,在解释公开时,所有的术语应该以与上下文一致的最宽泛的方式来解释。特别地,术语“包括”应该被解释为以非排他性方式引用元件、组件或步骤,指示所引用的元件、组件或步骤可以存在,或者被利用,或者与未明确引用的其他元件、组件或步骤组合。
Claims (17)
1.一种断路器,包括:
第一触点和第二触点;
所述第一触点或所述第二触点相对于另一触点是可移动的,使得所述第一触点和所述第二触点可以处于第一状态和第二状态中,在所述第一状态中,所述第一触点和所述第二触点相对于彼此闭合,在所述第二状态中,所述第一触点和所述第二触点相对于彼此断开;
过电流机构,用于测量流过所述第一触点和所述第二触点的电流,所述过电流机构包括:
第一脱扣机构,用于使所述第一触点和所述第二触点相对于彼此断开,当电流超过第一阈值电平时,所述第一脱扣机构断开所述第一触点和所述第二触点,
第二脱扣机构,用于使所述第一触点和所述第二触点相对于彼此断开,所述第二脱扣机构具有设定部,当电流超过第二阈值电平时,所述设定部在所述第一触点和所述第二触点的断开中引入时间延迟,
连杆机构,具有经由枢轴彼此连接的第一枢轴臂和第二枢轴臂,以及第三枢轴臂,所述第三枢轴臂的一端连接到所述第二触点,所述第三枢轴臂的另一端连接到所述第二枢轴臂,所述连杆机构受所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构作用,使得所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构的致动引起所述连杆机构的移动,从而使得所述第一触点或第二触点中的一个触点相对于另一触点移动;
手柄,所述手柄连接到所述连杆机构,使得所述手柄的手动致动使所述第一触点和所述第二触点在断开位置和闭合位置之间移动,其中,所述第一枢轴臂的一端连接到所述手柄,另一端连接到所述第二枢轴臂;
其中,当所述第一触点和所述第二触点处于闭合位置时,在所述第一枢轴臂和所述第二枢轴臂之间形成角度θ1,其中,所述角度θ1小于180度,所述第一和第二枢轴臂被保持在机械增益下;以及
其中,当所述连杆机构受所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构作用时,所述机械增益被释放,并且其中一个触点移动到断开位置,使得所述角度θ1改变为角度θ3,其中,所述角度θ3大于180度。
2.如权利要求1所述的断路器,其中,所述第二枢轴臂包括第一闩锁和第二闩锁。
3.如权利要求1所述的断路器,其中,所述第一脱扣机构包括第一螺线管,所述第二脱扣机构包括第二螺线管。
4.如权利要求3所述的断路器,其中,所述第一螺线管包括过电流传感器。
5.如权利要求4所述的断路器,其中,所述第一螺线管选自由液压磁螺线管或热磁螺线管组成的组。
6.如权利要求5所述的断路器,其中,所述第二螺线管包括过电流传感器。
7.如权利要求6所述的断路器,其中,所述第二螺线管选自由液压磁螺线管或热磁螺线管组成的组。
8.如权利要求7所述的断路器,其中,所述第一阈值电平是所述断路器的最大额定电流的至少600%。
9.如权利要求7所述的断路器,其中,所述第二阈值电平是所述断路器的最大额定电流的至少125%。
10.如权利要求1所述的断路器,其中,所述断路器可拆卸地连接到电气面板。
11.一种断路器,包括:
第一触点和第二触点,所述第二触点相对于所述第一触点是可移动的,使得所述第一触点和所述第二触点可以处于第一状态和第二状态中,在所述第一状态中,所述第一触点和所述第二触点相对于彼此闭合,在所述第二状态中,所述第一触点和所述第二触点相对于彼此断开;
第一脱扣机构,测量流过所述第一触点和所述第二触点的电流,并当测量电流超过第一阈值电平时,使所述第二触点相对于所述第一触点断开;
第二脱扣机构,测量流过所述第一触点和所述第二触点的电流,并当测量电流超过第二阈值电平时,使所述第二触点相对于所述第一触点断开,所述第二脱扣机构具有设定部,所述设定部引入时间延迟,使得所述第二触点直到所述时间延迟到期之后才移动;
连杆机构,所述连杆机构具有:第一枢轴臂,第二枢轴臂和第三枢轴臂,其中所述第一枢轴臂连接到所述第二枢轴臂,所述第二枢轴臂连接到所述第三枢轴臂,所述第三枢轴臂连接到所述第二触点,所述连杆机构受所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构作用,使得所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构的致动引起所述连杆机构的移动,从而使得所述第二触点相对于所述第一触点移动;
手柄,所述手柄连接到所述第一枢轴臂,使得所述手柄的手动致动使所述第二触点在断开位置和闭合位置之间移动;
其中,当所述第一触点和所述第二触点处于闭合位置时,在所述第一枢轴臂和所述第二枢轴臂之间形成角度θ1,其中,所述角度θ1小于180度,所述第一枢轴臂和第二枢轴臂被保持在机械增益下;以及
其中,当所述连杆机构受所述第一脱扣机构或所述第二脱扣机构作用时,所述机械增益被释放,并且所述第二触点移动到断开位置,使得所述角度θ1改变为角度θ3,其中,所述角度θ3大于180度。
12.如权利要求11所述的断路器,其中,所述第一脱扣机构包括第一螺线管,以及所述第二脱扣机构包括第二螺线管。
13.如权利要求11所述的断路器,其中,所述第二枢轴臂包括第一闩锁和第二闩锁。
14.一种断路器,包括:
第一触点和第二触点,所述第二触点相对于所述第一触点是可移动的,使得所述第一触点和所述第二触点可以处于第一状态和第二状态中,在所述第一状态中,所述第一触点和所述第二触点相对于彼此闭合,在所述第二状态中,所述第一触点和所述第二触点相对于彼此断开;
脱扣机构,测量流过所述第一触点和所述第二触点的电流,并当测量电流超过阈值电平时,使所述第二触点相对于所述第一触点断开;
连杆机构,所述连杆机构耦接到所述第二触点,所述连杆机构包括第一枢轴臂,第二枢轴臂,以及第三枢轴臂,其中所述第一枢轴臂连接到所述第二枢轴臂,所述第三枢轴臂连接在所述第二枢轴臂和所述第二触点之间,所述连杆机构受所述脱扣机构作用,使得所述脱扣机构的致动引起所述连杆机构的移动,从而使得所述第一触点和所述第二触点从所述第一状态移动到所述第二状态;
其中,当所述第一触点和所述第二触点处于闭合位置时,在所述第一枢轴臂和所述第二枢轴臂之间形成角度θ1,其中,所述角度θ1小于180度,所述第一枢轴臂和所述第二枢轴臂被保持在机械增益下;以及
其中,当所述连杆机构受所述脱扣机构作用时,所述机械增益被释放,并且所述第二触点移动到断开位置,使得所述角度θ1改变为角度θ3,其中,所述角度θ3大于180度。
15.如权利要求14所述的断路器,其中,所述脱扣机构是第一脱扣机构并且是第一螺线管,所述断路器还包括第二脱扣机构,所述第二脱扣机构是第二螺线管,其中所述第二螺线管的致动使所述第一触点和所述第二触点从所述第一状态移动到所述第二状态。
16.如权利要求14所述的断路器,还包括:耦接到所述连杆机构的手柄,其中,所述手柄的手动致动使所述第二触点在断开位置和闭合位置之间移动。
17.如权利要求14所述的断路器,其中,所述第二枢轴臂包括第一闩锁和第二闩锁。
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