CN1138294C - 组件式附属机械锁定机构 - Google Patents

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Abstract

一个锁定电磁线圈和大额定电流电路断路器中的电路断路器辅助并联跳闸单元相连，并和电路断路器辅助杠杆相互作用，阻止电路断路器触点的闭合，直到并联跳闸启动电压信号被切断。电路断路器辅助杠杆互锁所述电路断路器闭合按钮，阻止闭合所述电路断路器触点，直到这种并联跳闸启动电压信号被切断。

Description

组件式附属机械锁定机构
名称为“Latching Arrangement for High Ampere-RatedCircuit Breaker Operating Springs”的美国专利5,488,211描述了一种组合的铃声报警锁定附件，其和用于控制大额定电流电路断路器的电子跳闸单元相连。该附件和电路断路器操作机构相互作用，当电路遮断时用于启动铃声报警，并阻止电路断路器触点闭合，直到该附件被手动复位。名称为“Accessory Compartment for HighAmpere-Rated Circuit Breaker”的美国专利5,605,224(定于1997，2，25公开)涉及一种满足国际市场的电气编码要求的大额定电流电路断路器。该电路断路器的电子触发单元被包含在电路断路器盖的槽内并和电路断路器操作机构互锁，从而当移动时和操作机构铰接。该附件单元被包含在电路断路器盖内的邻接的附件室槽内。
名称为“Bell A1arm and Lock-out for High Ampere-RatedCircuit Breakers”的美国专利5,502,286描述了一种组合的铃声报警锁定附件，其和用于控制大额定电流电路断路器的电子跳闸单元相联。该附件和电路断路器操作机构相互作用，当电路遮断时启动铃声报警，并阻止电路断路器触点闭合直到该附件被手动复位。
名称为“Sequential Close Interlock Arrangement for HighAmpere-Rated Circuit Breaker”的美国专利5,521,346涉及一种满足国际市场电气编码要求的大额定电流电路断路器。控制电路断路器触点的强力操作弹簧的加载借助于棘轮和棘爪手动地进行。两级锁定装置控制棘爪的保持和释放，从而保持和释放操作弹簧。其中的锁定件用操作弹簧驱动轴联结，从而当触点处于闭合状态时，阻止操作弹簧的释放。
当上述的附件用于工业应用中并必须被复位以便保证将来的操作时，希望保证相关的电路断路器触点闭合弹簧能够被立即复位。不过，重要的是，除非并且直到该附件成为复位的和可操作的，电路断路器触点不闭合接通电路断路器。
在名称为“Circuit Breaker With Bell Alarm and BreakerLockout Accessory”的美国专利4,001,739中描述了在大额定电流电路断路器中这种组件的早期应用。通过保证电路断路器触点弹簧在相关附件被复位之前不能被复位，即成为可操作的，电路断路器触点利用该附件进行联锁.
在名称为“Modular Accessory Mechanical Lock-OutMechanism”，1996，3，12申请的序列号为08/614,084的的美国专利描述了一种锁定装置，其中包括和电路断路器并联跳闸单元协同工作，从而在并联跳闸单元已经动作而把电路断路器触点分开之后停止跳闸操作的切断开关。当后来触点被闭合时，切断开关被断开，输入给并联跳闸单元的信号的状态确定并联跳闸单元是否操作以便再次分开触点。当使电路断路器闭合时，并联跳闸单元应该保持激励，从而使操作机构以轻触方式立即动作再次打开触点(但不在主触点闭合之前)。已经确定，触点的这种打开和闭合能够引起触点和操作机构本身的损害。
本发明的一个目的在于提供一种电路断路器锁定机构，其和电路断路器闭合按钮相互作用，从而阻止电路断路器触点闭合，直到加于并联跳闸单元的电压信号被切断。
一种电路断路器锁定机构连接在电路闭合按钮和电路断路器附件杠杆之间，用于保证电路断路器触点保持打开，直到并联跳闸单元被解除激励。在电路断路器辅助杠杆上的接片接触弹簧加载的辅助杠杆上的表面，用于阻止按压相关的电路断路器闭合按钮，直到该并联跳闸单元被解除激励。
图1是使用按照本发明的电路断路器锁定机构的大额定电流电路断路器的顶透视图；
图2是按照现有技术在图1的电路断路器内的附件和锁定机构的顶透视图；
图3是按照本发明在触点分离之前的附件和锁定机构；以及
图4是在触点分离之后图3的附件和锁定机构的顶透视图。
图1所示的大额定电流电路断路器10在名称为“OperatingMechanism for High Ampere-Rated Circuit Breakers”的美国专利5,424,701中描述了，其能够在几百伏的电压下传输几千安培的静态电流而不引起过热。该电路断路器包括电气绝缘的基体11，由类似的绝缘材料制成的中间盖11A在和顶盖12连接之前被固定在基体11上，绝缘顶盖12也由电气绝缘材料构成。在上述美国专利5,424701中所述的操作机构9控制电路断路器触点的状态。通过从基体的一端延伸的负载端母线15和从基体的相反端延伸的线路端母线(未示出)实现和内部的载流元件的电连接。内部元件由被包含在顶盖12上的槽13A内的电子跳闸单元13控制。跳闸单元13和名称为“Circuit Breaker and Protective Relay Unit”的美国专利4,672,501中所述的类似，并和在附件槽14A内包含的铃声报警锁定附件14以及欠电压释放附件34相互作用。这两个附件的详细说明见上述序列号为08/614,084的美国专利。从铃声报警锁定附件的顶上延伸的复位按钮28用于对附件提供复位功能和关于电路断路器操作机构是否是动作的指示。可从顶盖接近的OPEN、CLOSE按钮23，24和OPEN、CLOSE指示灯23A、24A能够使电路断路器操作机构进行手动操作使其触点断开。在手柄槽17A内的操作手柄17使得电路断路器操作机构在电路断路器触点自动断开之后可以进行手动复位。在铃声报警锁定附件14的顶面上的复位按钮28使附件可以复位。
在名称为“Rating Module Unit for High Ampere-Rated CiruitBreaker”的美国专利5,486,667中描述的操作机构中，操作手柄17使电路断路器操作机构9能够手动操作，并提供用于使操作机构弹簧16加载的手动装置。手柄17通过手柄枢轴销钉40和操作机构侧框38相连，并通过一对手柄驱动连接件41和手柄驱动齿轮18相连。手柄驱动齿轮包括和锁定爪19相互作用的一系列手柄驱动齿18A，用于在操作弹簧加载过程期间制止手柄驱动齿轮反转，如名称为“Handle Operator Assembly for High Ampere-Rated CircuitBreaker”的美国专利中所述，并和由主闩锁20和中间闩锁21构成的两级操作弹簧闩锁装置相互作用，用于在操作弹簧被加载时阻止闭合轴22转动。电路断路器锁定机构用于阻止电路断路器操作弹簧16在闭合CLOSE位置被接合，直到铃声报警锁定附件14被复位按钮28复位，电路断路器锁定机构包括互锁杠杆25，其在一端通过U形片26并通过接片25A和闭合按钮24相互作用(见图2)，接片25A和铃声报警锁定附件14、跳闸杠杆51(见图2)以及在另一端的闩锁以在前述序列号为08/614,084的美国专利所述的方式相互作用，这些通过参看图2可清楚地看出。
从图1的电路断路器10的内部观看互锁杠杆25，以便详细说明通过绕枢轴销54转动的按钮杠杆52和图1的闭合按钮相互作用的U形片26。接片26使互锁杠杆25以及跳闸杠杆51绕枢轴39转动。互锁杠杆25通过枢轴销39和操作机构侧框38相连，如部分剖视所示。铃声报警、复位按钮28，铃声报警锁定附件14和欠压释放附件34被相对于互锁杠杆25示出，以便说明通过附件杠杆27实现的附件互锁功能。附件杠杆的位置由设置在弹簧支撑32上的扭力返回弹簧31确定，如图所示。
铃声报警锁定附件14通过从其顶部延伸的复位按钮28和从底部延伸的插杆29被描绘。如前述的美国专利5,502,286中所述，插杆29的位置由响应来自跳闸单元13(图1)的信号的并联跳闸机构30设置，以便提供电路遮断的远距离指示。欠压释放附件34和名称为“Undervoltage Release Reset and Lockout Apparatus”的美国专利4,301,434所述的类似，其中插杆35由电磁线圈33阻止延伸，只要加于电磁线圈上的电压大于一个预定的最小值。
图3表示前面结合按照本发明的并联跳闸锁定单元36所述的铃声报警锁定附件14和欠压释放附件34。并联跳闸锁定单元包括锁定电磁线圈40和邻接附件杠杆27的插杆37。铃声报警锁定附件14和欠压释放附件34的插杆29，35也和附件杠杆27邻接。所示的上述的3个附件都处于未动作(非锁定)状态。在这种状态下，附件杠杆27不阻挡接片25A，因而也不阻挡互锁杠杆25。因此，U形片26可以旋转，并允许闭合按钮24运动，从而允许断路器闭合。
图4表示并联跳闸锁定单元36如何响应以便在对其施加信号电压时立即释放插杆37。和铃声报警锁定附件14以及欠压释放附件34相关的插杆29、35以其它专利所述的方式实行。附件杠杆27相对于互锁杠杆25上的接片25A的位置，当电压信号被施加于并联跳闸锁定单元时，阻止U形片26绕枢轴销39反抗承载在弹簧支撑32上的扭力返回弹簧31的返回偏置而顺时针转动。该断路器处于锁定状态。在这种状态下，触点闭合被阻止，这是因为，当试图闭合电路断路器时，图1的U形片26和闭合按钮24被阻挡，直到信号电压从并联跳闸锁定单元36被除去，插杆37返回原始位置而允许断路器闭合。当附件杠杆27在扭力返回弹簧31的作用下转动回到图3所示的位置，并且因而接片25A和锁定杠杆25不再被阻挡，U形片26和闭合按钮24自由运动时，这被实现。插杆37被弹簧加载到电磁线圈内的返回位置，以便当加于电磁线圈的信号电压被除去时，在其中立即返回。
描述了一种电路断路器互锁装置，借以使并联跳闸锁定电磁线圈补充铃声报警锁定和欠压释放附件而转动附件杠杆，从而阻止电路断路器闭合，直到并联跳闸锁定单元被解除激励。

Claims (12)

1一种用于大的过电流保护的工业额定的电路断路器(10)，包括：
绝缘基体(11)和绝缘盖(12)；
在所述基体(11)内的操作机构(9)，其被设置在所述盖(12)内的电子跳闸单元(13)控制，以便断开和闭合一对触点；
一对断开和闭合按钮(23，24)，其和所述操作机构(9)相互作用，以便独立于所述电子跳闸单元(13)断开和闭合所述触点；
和电子跳闸单元(13)相连的并联跳闸附件(36)，用于在收到并联跳闸电压信号时启动所述电子跳闸单元(13)，断开所述触点；
在所述盖(12)内的辅助杠杆(27)，其和所述闭合按钮(24)相互作用，阻止所述闭合按钮(2 4)闭合所述触点；以及
并联跳闸锁定电磁线圈(40)，其和所述并联跳闸附件(36)电气相连，并且和所述辅助杠杆(27)相互作用，阻止所述闭合按钮(24)闭合所述触点，直到所述并联跳闸电压信号被切断。
2如权利要求1所述的工业额定的电路断路器(10)，包括返回弹簧(31)，其使所述辅助杠杆(27)向原始位置偏置，从而允许按下所述闭合按钮(24)而闭合所述电路断路器触点。
3如权利要求1所述的工业额定的电路断路器(10)，包括连接在所述辅助杠杆(27)和所述闭合按钮(24)之间的互锁杠杆(25)，所述互锁杠杆(25)包括和所述辅助杠杆(27)连接的互锁接片(25A)，用于当所述接片(25A)接触所述辅助杠杆(27)时阻止所述互锁杠杆(25)转动，并当所述接片(25A)不和所述辅助杠杆(27)接触时允许所述互锁杠杆(25)转动。
4如权利要求3所述的工业额定的电路断路器(10)，包括从所述互锁杠杆(25)的一端延伸的和所述互锁接片(25A)相对的U形片(26)。
5如权利要求1所述的工业额定的电路断路器(10)，其中所述并联跳闸锁定电磁线圈(40)包括插杆(37)，其在所述并联跳闸附件(36)命令所述电子跳闸单元(13)分开所述触点时接触所述辅助杠杆(27)并反抗所述返回弹簧(31)而按下所述辅助杠杆(27)。
6如权利要求5所述的工业额定的电路断路器(10)，其中所述并联跳闸附件(36)和所述并联跳闸锁定电磁线圈(40)电气并联，借以通过切断所述电压信号而切断所述锁定电磁线圈(40)，从而允许所述插杆(37)从所述辅助杠杆(27)运动而离开。
7如权利要求1所述的工业额定的电路断路器(10)，包括和所述辅助杠杆(27)相互作用的铃声报警锁定单元(14)，用于当所述铃声报警锁定单元(14)被启动时阻止所述辅助杠杆(27)转动。
8如权利要求1所述的工业额定的电路断路器(10)，包括和所述辅助杠杆(27)相互作用的欠压释放单元(34)，用于当所述欠压释放单元(34)被启动时阻止所述辅助杠杆(27)的转动。
9一种电路断路器互锁装置，包括下列组合：
并联跳闸附件(36)，其适用于和电路断路器跳闸单元(13)连接，用于当收到并联跳闸电压信号时启动所述跳闸单元(13)去分开电路断路器(10)内的一对触点；
并联跳闸锁定电磁线圈(40)，其和所述并联跳闸附件(36)电气相连并和所述电路断路器(10)内的辅助杠杆(27)相互作用，用于阻止闭合按钮(24)闭合所述电路断路器触点，直到所述并联跳闸电压信号被切断。
10如权利要求9所述的电路断路器互锁装置，其中所述并联跳闸电磁线圈(40)包括插杆(37)，其当所述并联跳闸附件(36)命令所述跳闸单元(13)分开所述触点时和所述辅助杠杆(27)接触并且反抗所述辅助杠杆返回弹簧(31)的返回偏置而按下所述辅助杠杆(27)，所述返回弹簧(31)使所述辅助杠杆(27)向原始位置偏移，从而允许电路断路器闭合按钮(24)按下而闭合电路断路器触点。
11如权利要求10所述的工业额定的电路断路器，其中所述插杆(37)是在所述并联跳闸锁定电磁线圈(40)内被弹簧向着原始位置加载的，借以通过除去所述并联跳闸电压信号而使所述插杆(37)返回所述原始位置。
12如权利要求11所述的工业额定的电路断路器，其中所述并联跳闸附件(36)和所述锁定电磁线圈(40)电气相连，借以通过切断所述并联跳闸电压信号切断所述锁定电磁线圈(40)，从而允许所述插杆(37)从辅助杠杆(27)运动而离开。
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