CN109216121B - 电气开关设备和用于其的可调节的跳闸组合件 - Google Patents

Abstract

一种可调节的跳闸组合件用于电气开关设备。所述电气开关设备包含外壳、可分离触点和用于打开和闭合所述可分离触点的操作机构。所述可调节的跳闸组合件包含：负载导体；磁性组合件，所述磁性组合件包括磁性构件和可移动地耦合到所述磁性构件的电枢；和校准组合件，所述校准组合件包括与所述电枢协作的校准托架和可调节以移动所述校准托架并且由此调节所述电枢相对于所述磁性构件的位置以校准所述磁性组合件的调节机构。所述磁性组合件进一步包含将所述电枢偏置远离所述磁性构件的偏置元件。

Description

电气开关设备和用于其的可调节的跳闸组合件

技术领域

所公开的概念大体上涉及电气开关设备，并且更具体地说，涉及例如断路器的电气开关设备。所公开的概念还涉及用于电气开关设备的可调节的跳闸组合件。

背景技术

电气开关设备，如模制壳断路器，大体上包含至少一对可分离触点，其借助于设置在断路器外壳的外部上的把手手动或响应于跳闸条件(例如但不限于过电流条件；相对高水平短路或故障条件；接地故障或电弧故障条件)借助于跳闸单元自动操作。

相对小的模制壳断路器，例如用于住宅和轻工业应用，通常包含具有热跳闸组合件和磁跳闸组合件的热-磁跳闸单元。热跳闸组合件包含多个加热器元件和双金属片。在操作中，例如响应于超载条件，通过负载汲取的电流加热加热器元件，其继而加热双金属件，引起其弯曲并且直接或间接与断路器操作机构的跳闸杆协作以打开(例如分开)断路器的可分离触点并且中断电流流动。因此，热跳闸组合件用以提供直接与通过负载汲取的电流的量值相关的热跳闸响应。磁跳闸组合件被结构化成与例如通过过电流条件产生磁场反应，由此提供相对更快速磁跳闸响应。通常，与磁场的反应呈磁跳闸组合件的电枢的移动的形式，这继而与断路器操作机构的跳闸杆直接或间接协作，以跳闸打开可分离触点。

已知跳闸组合件的校准或调节，例如以引起磁跳闸操作发生在不同预先确定的电流水平下，可为困难的或引起问题的。举例来说，可发生零件或组件的弯曲或损坏。

因此，在电气开关设备和用于其的可调节的跳闸组合件中存在用于改进的空间。

发明内容

这些需要和其它需要通过所公开的概念的实施例满足，其涉及用于电气开关设备的可调节的跳闸组合件。

作为所公开的概念的一个方面，提供一种用于电气开关设备的可调节的跳闸组合件。电气开关设备包含外壳、可分离触点和用于打开和闭合可分离触点的操作机构。可调节的跳闸组合件包括：负载导体；包括磁性构件和可移动地耦合到磁性构件的电枢的磁性组合件；和校准组合件，所述校准组合件包括与电枢协作的校准托架，和可调节以移动校准托架并且由此调节电枢相对于磁性构件的位置以校准磁性组合件的调节机构。

磁性组合件可进一步包括偏置元件。偏置元件可将电枢偏置远离磁性构件。

还公开包含前述可调节的跳闸组合件的电气开关设备。

附图说明

当结合附图阅读时，可从优选实施例的以下描述获得对所公开的概念的充分理解，其中：

图1为根据所公开的概念的实施例的电气开关设备和用于其的可调节的跳闸组合件的等距视图，其中去除外壳的一部分以示出内部组件；

图2为图1的可调节的跳闸组合件的一部分的放大的等距视图；

图3为图1的可调节的跳闸组合件的另一个放大的等距视图；

图4为图1的电气开关设备和用于其的可调节的跳闸组合件的一部分的等距部分截面图，还示出外壳的盖；

图5为图4的可调节的跳闸组合件的一部分的放大视图；

图6为图1的电气开关设备和用于其的可调节的跳闸组合件的分解等距视图；

图7为图6的电气开关设备和用于其的可调节的跳闸组合件的一部分的部分分解等距视图；

图8为图7的电气开关设备和用于其的可调节的跳闸组合件的部分的组装等距视图；

图9为图8的可调节的跳闸组合件的一部分的放大的等距视图；和

图10为图9的可调节的跳闸组合件的分解等距视图。

具体实施方式

除非其中明确地叙述，否则本文所使用的方向短语，例如左、右、前部、后部、顶部、底部和其派生词，涉及在附图中示出的元件的取向并且不限于权利要求。应理解，附图中所说明的和在以下说明中描述的特定元件仅仅是所公开的概念的例示性实施例。因此，与本文公开的实施例相关的特定取向和其它物理特性不视为在所公开的概念的范围方面限制。

除非上下文另外明确规定，否则如本文中所采用，单数形式“一(a/an)”和“所述”包含多个参考物。另外，如本文所用，术语“数目”应意指一或大于一的整数(例如多个)。

如本文中所采用的，术语“耦合”应意指两个或更多个零件直接结合在一起或通过一个或多个中间零件结合。此外，如本文中所采用，短语“直接连接”或“直接电连接”应意指两个或更多个零件直接结合在一起，在连接的点或位置处没有任何中间零件设置在其间。

如本文中所采用，短语“电连接”应意指两个或更多个零件或组件直接结合在一起或通过一个或多个中间零件结合，使得电、电流、电压和/或能量可经操作以从一个零件或组件流动到其它零件或组件，且反之亦然。

如本文中所采用，术语“紧固件”是指任何合适连接或拧紧机构，明确包含但不限于螺钉、螺栓以及螺栓和螺母(例如但不限于锁定螺母)的组合以及螺栓、垫圈和螺母的组合。

图1示出根据所公开的概念的非限制性实例实施例采用可调节的跳闸组合件100的电气开关设备，例如并且不限于模制壳断路器2。在图1的实例中，断路器2包含外壳4、通过外壳包封的可分离触点6、8和用于打开和闭合可分离触点6、8(两者均在图8中示出)的操作机构10(在图8中以简化形式示出)。更具体地说，可分离触点6、8包含静触点6和设置在对应可移动(例如可旋转)接触臂12上(图6、7和8)的可移动触点8。如在图8中最佳示出，可移动接触臂12从横杆14向外延伸并且以众所周知的方式(例如响应于跳闸条件)随横杆14可旋转。实例断路器2为包含多个电极(在图1的非限制性实例中示出三个)多电极断路器。然而，应了解，在不脱离所公开的概念的范围的情况下，可采用具有任何已知或合适数目的电极的任何已知或合适的替代电气开关设备(未示出)。应进一步了解，为了便于说明和公开内容的经济性，所公开的概念的组件将大体上相对于断路器2的电极中的仅一个进行描述。

图2和3分别示出可调节的跳闸组合件100的前和后等距视图。在所示出的实例中，可调节的跳闸组合件100包含负载导体102、磁性组合件104和校准组合件110。磁性组合件104包含磁性构件106和可移动地耦合到磁性构件106的电枢108，如在图9中最佳示出。校准组合件110包含校准托架112(其与电枢108协作)和调节机构114。调节机构114(其在本文中示出并且描述的实例中为磁性校准螺钉)为可调节的(例如在图2和5的箭头30的方向上顺时针或逆时针可旋转(根据图2和5的透视图)以移动校准托架112并且由此调节电枢108相对于磁性构件106的位置以校准磁性组合件104。因此，应了解，可采用可调节的组合件100以相对快速并且容易地调节磁气隙(即，在磁性构件106与电枢108之间的空间或间隙)，而不需要组合件组件的弯曲或其它可能变形或损坏。

如在图4和5的截面图中所示，磁性校准螺钉114包含加大头部116和带螺纹主体部分118。磁性构件106包含至少一个带螺纹孔隙(在本文中示出并且描述的实例磁性构件106包含第一带螺纹孔隙120和第二带螺纹孔隙122(两者均在图4和10中示出))。磁性校准螺钉114的带螺纹主体部分118可调节地固定在第一带螺纹孔隙120内，如图所示。因此，应了解，前述调节将导致磁性校准螺钉114相对于磁性构件106的移动，并且还将导致校准组合件110的校准托架112的对应移动，以实现磁性组合件104的校准，如现在将参考图6-10描述。

实例校准组合件110的校准托架112优选地为非铁构件。如在图7和10的分解视图中最佳示出，校准托架112包含第一端部130、第二端部132和在其间延伸的中间部分134。第一端部130接合电枢108，如在图8和9中最佳示出。第二端部132与校准螺钉114的加大头部116协作(在图2、4和5中最佳示出)。更具体地说，在本文中示出并且描述的非限制性实例实施例中的校准托架112的第二端部132包括大体上C形夹部分136，并且磁性校准螺钉114的加大头部116包含对应环形沟槽138。C形夹部分136延伸到环形沟槽138中(在图5的放大截面图中最佳示出)以将校准托架112固定(例如夹)到磁性校准螺钉114。因此，应了解，磁性校准螺钉114的移动将导致校准托架112的对应移动，并且继而电枢108的移动。

除了前述C形夹部分136之外，实例校准托架112包含横向突起136，其从校准托架112的中间部分134向外延伸，如图所示。这类横向突起136可移动地设置在磁性构件106的侧面中的细长孔隙(例如槽)中(参见例如图8和9)。校准托架112的第一端部130包含横向凸缘135，其接合电枢108，如先前描述。更具体地说，电枢108包含面向磁性构件106的第一侧140、与第一侧140相对的第二侧142，和安装部分144，其结构化以将电枢108可枢转地耦合到磁性构件106。在本文示出并且描述的实例中，电枢108的安装部分144借助于销构件300可枢转地耦合到磁性构件106的对应部分(在图10中最佳示出)。

磁性组合件104进一步包含偏置元件200(参见例如并且不限于图2和3的弹簧200)，其被结构化以将电枢108偏置远离磁性构件106。即，校准托架112的第一端部130的横向凸缘135接合电枢108的第二侧142以对抗偏置元件200的偏置而固持电枢108。因此，在操作中，在第一方向上(例如根据图2和5的透视图为逆时针)调节(例如转动)校准螺钉114将导致横向凸缘135对抗偏置元件200的偏置而朝向磁性构件106牵拉电枢108，由此减小在电枢108与磁性构件106之间的气隙。在与第一方向相反的第二方向上(例如根据图2和5的透视图为顺时针)调节或转动磁性校准螺钉114将导致横向凸缘135移动以削弱在电枢108的第二侧142上的压力，以允许偏置元件200的偏置推动电枢108远离磁性构件106，由此增大在电枢108与磁性构件106之间的气隙。

再次参考图1和2，在所示出的实例中，可调节的跳闸组合件100进一步包含磁性调节托架150，所述磁性调节托架具有导引孔隙152。校准托架112的中间部分延伸通过导引孔隙152。断路器外壳4的模制底部20包含多个导引槽22、24(在图6的分解视图中最佳示出)。导引槽22、24被结构化以分别收纳磁性调节托架150的对应侧(在图6中未示出)。因此，应了解，导引槽22、24(图6)有助于在模制底部20内内导引和正确定位可调节的跳闸组合件100和用于其的磁性调节托架150，如图1中所示。

如图6和10所示，实例可调节的跳闸组合件100优选地进一步包含垫片400。当跳闸组合件100安装在断路器2的模制底部20内时，垫片400设置在断路器2的负载导体102与外壳4之间。垫片400尤其用以将跳闸组合件100，并且具体来说，将对应负载导体102正确地定位且固定在断路器外壳4的模制底部20内。优选地，垫片400由导电材料(例如但不限于铜)制成以便合适地传导电流。如图所示，垫片400包含切口部分402，所述切口部分提供用于校准托架112和/或校准螺钉114的空隙(也参见图2和5)。实例垫片400还包含通孔404，其容纳带螺纹热校准螺钉174，如现在将描述。

继续参考图10，应了解，在本文中示出并且描述的非限制性实例中的可调节的跳闸组合件100进一步包含具有加热器元件172以及前述带螺纹热校准螺钉174的热组合件170。加热器元件172设置在电枢108和磁性构件106之间。如先前描述，磁性构件106包含第一带螺纹孔隙120和第二带螺纹孔隙122。负载导体102包含第一通孔103和第二通孔105以及任选的绝缘体500(例如不限于青壳纸)。这类绝缘体500不是所需的，然而，当采用它时，它优选地设置在磁性构件106和负载导体102之间。绝缘体500还包含第一通孔502和第二通孔504。磁性校准螺钉114延伸通过负载导体102的第一通孔103、通过任选的绝缘体500的通孔502，并且螺纹接合磁性构件106的第一带螺纹孔隙120。带螺纹热校准螺钉174延伸通过垫片400的通孔404、通过负载导体102的第二通孔105和任选的绝缘体500的对应通孔504，并且最后通过磁性构件106的第二带螺纹孔隙122，在此处所述带螺纹热校准螺钉174在磁性构件106的相对侧上接合加热器元件172。应了解，热校准螺钉170以与先前描述的磁性校准螺钉114大体上类似的方式为可调节的(例如顺时针或逆时针可旋转)，以调节(例如移动)加热器元件172并且由此校准热组合件170。

因此，应了解，所公开的可调节的跳闸组合件100提供用于相对快速和容易地改变断路器2的磁校准的有效机构，同时克服已知的先前技术的缺点(例如组合件组件的弯曲或其它变形或损坏)。此外，在至少一个非限制性实例实施例中，可调节的跳闸组合件100还提供相对快速和容易的断路器2的热校准。

虽然已经详细描述所公开的概念的特定实施例，但是所属领域的技术人员应了解，可根据本公开的整体教示开发对那些细节的各种修改和替代方案。因此，所公开的具体布置仅意指说明性的而不限制关于所公开的概念的范围，所公开的概念的范围由所附权利要求书以及其任何和所有同等物的完整范围给定。

Claims (16)

1.一种用于电气开关设备的可调节的跳闸组合件，所述电气开关设备包含外壳、可分离触点和用于打开和闭合所述可分离触点的操作机构，所述可调节的跳闸组合件包括：

负载导体；

磁性组合件，所述磁性组合件包括磁性构件和可移动地耦合到所述磁性构件的电枢；和

校准组合件，所述校准组合件包括与所述电枢协作的校准托架和可调节以移动所述校准托架并且由此调节所述电枢相对于所述磁性构件的位置以校准所述磁性组合件的调节机构；

其中所述调节机构为包括加大头部和带螺纹主体部分的磁性校准螺钉；其中所述磁性构件包含带螺纹孔隙；并且其中所述磁性校准螺钉的所述带螺纹主体部分可调节地固定在所述带螺纹孔隙内；

其中所述校准托架为包含第一端部、第二端部和在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的中间部分的非铁构件；其中所述第一端部接合所述电枢；并且其中所述第二端部与所述校准螺钉的所述加大头部协作。

2.根据权利要求1所述的可调节的跳闸组合件，其中所述磁性构件包含细长孔隙；并且其中所述校准托架的所述中间部分包含可移动地设置在所述细长孔隙中的横向突起。

3.根据权利要求1所述的可调节的跳闸组合件，其中所述校准托架的所述第二端部包括C形夹部分；其中所述磁性校准螺钉的所述加大头部包含环形沟槽；并且其中所述校准托架的所述C形夹部分延伸到所述环形沟槽中以将所述校准托架固定到所述磁性校准螺钉。

4.根据权利要求1所述的可调节的跳闸组合件，其中所述电枢包含面向所述磁性构件的第一侧、与所述第一侧相对的第二侧，和结构化以将所述电枢可枢转地耦合到所述磁性构件的安装部分；其中所述磁性组合件进一步包括偏置元件；并且其中所述偏置元件将所述电枢偏置远离所述磁性构件。

5.根据权利要求4所述的可调节的跳闸组合件，其中所述校准托架的所述第一端部包含横向凸缘；其中所述横向凸缘接合所述电枢的所述第二侧；其中所述磁性校准螺钉能在第一方向上调节，从而导致所述凸缘对抗所述偏置元件的所述偏置而朝向所述磁性构件牵拉所述电枢；并且其中所述磁性校准螺钉能在第二方向上调节，从而导致所述横向凸缘移动以允许所述偏置元件的所述偏置推动所述电枢远离所述磁性构件。

6.根据权利要求1所述的可调节的跳闸组合件，其中所述磁性组合件进一步包括磁性调节托架；其中所述磁性调节托架包含导引孔隙；并且其中所述校准托架的所述中间部分延伸通过所述导引孔隙。

7.根据权利要求1所述的可调节的跳闸组合件，进一步包括被结构化以设置在所述负载导体与所述电气开关设备的所述外壳之间的垫片；并且其中所述垫片包含提供用于所述校准托架和所述校准螺钉的空隙的切口部分。

8.根据权利要求7所述的可调节的跳闸组合件，进一步包括包含加热器元件和带螺纹热校准螺钉的热组合件；其中所述加热器元件设置在所述电枢与所述磁性构件之间；其中所述磁性构件包含第一带螺纹孔隙和第二带螺纹孔隙；其中所述负载导体包含第一通孔和第二通孔；其中所述垫片还包含通孔；其中所述磁性校准螺钉延伸通过所述负载导体的所述第一通孔并且螺纹接合所述磁性构件的所述第一带螺纹孔隙；其中所述带螺纹热校准螺钉延伸通过所述垫片的所述通孔、通过所述负载导体的所述第二通孔，并且通过所述磁性构件的所述第二带螺纹孔隙以接合所述加热器元件；并且其中所述带螺纹热校准螺钉为可调节的以调节所述加热器元件并且由此校准所述热组合件。

9.根据权利要求1所述的可调节的跳闸组合件，其中所述磁性组合件进一步包括设置在所述磁性构件与所述负载导体之间的绝缘体。

10.一种电气开关设备，包括：

外壳；

通过所述外壳包封的可分离触点；

用于打开和闭合所述可分离触点的操作机构；和

可调节的跳闸组合件，包括：

负载导体，

磁性组合件，所述磁性组合件包括磁性构件和可移动地耦合到所述磁性构件的电枢，和

校准组合件，所述校准组合件包括与所述电枢协作的校准托架和可调节以移动所述校准托架并且由此调节所述电枢相对于所述磁性构件的位置以校准所述磁性组合件的调节机构；

其中所述调节机构为包括加大头部和带螺纹主体部分的磁性校准螺钉；其中所述磁性构件包含带螺纹孔隙；并且其中所述磁性校准螺钉的所述带螺纹主体部分可调节地固定在所述带螺纹孔隙内；

其中所述校准托架为包含第一端部、第二端部和在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的中间部分的非铁构件；其中所述第一端部接合所述电枢；并且其中所述第二端部与所述校准螺钉的所述加大头部协作。

11.根据权利要求10所述的电气开关设备，其中所述磁性构件包含细长孔隙；并且其中所述校准托架的所述中间部分包含可移动地设置在所述细长孔隙中的横向突起。

12.根据权利要求10所述的电气开关设备，其中所述校准托架的所述第二端部包括C形夹部分；其中所述磁性校准螺钉的所述加大头部包含环形沟槽；并且其中所述校准托架的所述C形夹部分延伸到所述环形沟槽中以将所述校准托架固定到所述磁性校准螺钉。

13.根据权利要求10所述的电气开关设备，其中所述电枢包含面向所述磁性构件的第一侧、与所述第一侧相对的第二侧，和结构化以将所述电枢可枢转地耦合到所述磁性构件的安装部分；其中所述磁性组合件进一步包括偏置元件；并且其中所述偏置元件将所述电枢偏置远离所述磁性构件；其中所述校准托架的所述第一端部包含横向凸缘；其中所述横向凸缘接合所述电枢的所述第二侧；其中所述磁性校准螺钉能在第一方向上调节，从而导致所述凸缘对抗所述偏置元件的所述偏置而朝向所述磁性构件牵拉所述电枢；并且其中所述磁性校准螺钉能在第二方向上调节，从而导致所述横向凸缘移动以允许所述偏置元件的所述偏置推动所述电枢远离所述磁性构件。

14.根据权利要求10所述的电气开关设备，其中所述磁性组合件进一步包括磁性调节托架；其中所述磁性调节托架包含导引孔隙；其中所述校准托架的所述中间部分延伸通过所述导引孔隙；其中所述电气开关设备的所述外壳包括具有多个导引槽的模制底部；并且其中所述磁性调节托架被结构化以收纳在所述导引槽内。

15.根据权利要求10所述的电气开关设备，进一步包括热组合件和垫片；所述垫片设置在所述负载导体与所述电气开关设备的所述外壳之间；其中所述热组合件包含加热器元件和带螺纹热校准螺钉；其中所述加热器元件设置在所述电枢与所述磁性构件之间；其中所述磁性构件包含第一带螺纹孔隙和第二带螺纹孔隙；其中所述负载导体包含第一通孔和第二通孔；其中所述垫片包含提供用于所述校准托架和所述校准螺钉的空隙的切口部分；其中所述磁性校准螺钉延伸通过所述负载导体的所述第一通孔并且螺纹接合所述磁性构件的所述第一带螺纹孔隙；其中所述带螺纹热校准螺钉延伸通过所述垫片的所述通孔、通过所述负载导体的所述第二通孔，并且通过所述磁性构件的所述第二带螺纹孔隙以接合所述加热器元件；并且其中所述带螺纹热校准螺钉为可调节的以调节所述加热器元件并且由此校准所述热组合件。

16.根据权利要求10所述的电气开关设备，其中所述磁性组合件进一步包括设置在所述磁性构件与所述负载导体之间的绝缘体。

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