CN1366698A - 旋转断路的跳闸机构超驰控制装置 - Google Patents

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Abstract

一个电路断路器组件(10)包括可安装到基座部件上的第一和第二旋转触点组件(12)、安装到第一旋转触点组件(12)上的电路断路器操作机构(13)和与第一旋转触点组件(12)及电路断路器操作机构(13)机械联系的跳闸棒(54)。旋转触点组件(12)各自包括可围绕着穿过其轴线旋转的转动部分(34)及绕枢轴安装在该转动部分(34)里边的可移动触点臂(30)。该电路断路器操作机构(13)用来将转动部分(34)定位以把其上可移动触点(26)与固定触点(24)分离开。一个跳闸超驰控制装置包括通过弹簧可操作地连接到旋转触点组件(12)和跳闸棒(54)的每个转动部分(34)上的弹簧连接件(36)。跳闸棒(54)包括从其径向突出并与旋转触点组件(12)机械联系的跳闸控制杆(52)。

Description

旋转断路器的跳闸机构超驰控制装置
发明背景
本发明涉及电路断路器，并且，还特别涉及一个切断高电平电流的跳闸机构系统，它起一个旋转电路断路器的转动系统的作用。
先有技术的超驰控制装置系统一般使用电子跳闸单元对高电平的故障状态作出反应并促使组合在一起的多种旋转电路电极中的全部触点分离，从而形成一个多电极断路器。例如，在题为“电流极限电路断路器的触点配置”的美国专利No.4,616,198中，分离的电动力可以在电路断路器的任何电极内产生，使触点臂在过电流情况下绕枢轴旋转。当触点臂枢轴转动时，固定在臂上的触点就与安装在电路断路器里面的固定触点分离开，藉此截断了通过触点的电流的流动。在那个发明中，一个与电路断路器的一个电极相联的触点臂可以打开，不依赖于与电路断路器的其它电极相联的触点臂。因此，只有一个电极中的电流在过电流的情况下被切断。此超驰控制装置系统用来避免这种“单相位调整”的发生，在这方面，诸相位中的一个相位不依赖剩余的相位就被扰乱了。
在题为“电路断路器和保护断电器单元”的美国专利No.4,672,501中，详述了电子跳闸单元的另一种用法，它阐述了电子电路判定过电流的发生及变流器断定电路电流的方法。然而，当与旋转触点配置结合起来使用这种电路时，变流器芯在短路过电流发生时就变成饱合状态且一个辅助跳闸单元则必须用来保证得到短路过电流保护。
在题为“电路断路器的瞬时跳闸装置”的美国专利No.5,103,198中还叙述了旋转触点电路断路器中的短路过电流保护，其中电路断路器电弧室里面产生的过压在一个电极中的触点分离时就把一个活塞推向一支操作机构跳闸杆以致动剩余电路断路器电极中的触点分离。然而，过压反应在电弧产生时对电压水平是敏感的而对短路电流值就不太敏感早已是确定了的。
触点分离的电子方法，尤其是磁推斥力作用的结果，不是一下子就作出反应并藉此增加电路断路器机构对过电流反应所需的时间。
发明概述
在本发明中，一个电路断路器组件包括可以安装到基座部件上的第一和第二旋转触点组件，一个安装在第一旋转触点组件之上的电路断路器操作机构，和一个与第一触点组件和电路断路器操作机构保持机械联系的跳闸棒。旋转触点组件各自包括可围绕穿过其轴线旋转的转动部分和绕着枢轴安装在转动部分里面的可移动触点臂。电路断路器操作机构用来定位转动部分以把其上可移动的触点与固定触点分离。跳闸超驰控制装置包括通过弹簧可操作地连接到每个旋转触点组件的转动部分和跳闸棒上的弹簧连接件。该跳闸棒包括具有从其径向地突出并与旋转触点组件保持机械联系的跳闸控制杆的跳闸杆。
上面的跳闸超驰控制装置系统使一个电极中的触点分离能致动电路断路器中所有其它电极中的操作机构。该系统有许多优点用胜于先有技术，包括它通过改进转动系统的机械部分起作用，不依赖于系统电压。
附图说明
图1为旋转触点组件的透视图；
图2为该旋转触点组件的侧视图，包含有本发明的跳闸超驰控制装置，示出处于闭路位置的触点；
图3为该旋转触点组件的侧视图，包含有本发明的跳闸超驰控制装置，示出处于跳闸位置的触点；
图4为旋转触点组件的透视图，包含有本发明的跳闸超驰控制装置，示出处于跳闸位置的触点；
图5为连接到触点臂上并把本发明的跳闸控制杆衔接到本发明的跳闸棒上的本发明的弹簧连接件的透视图；
图6为本发明的跳闸棒的透视图，以旋转触点组件和狭槽锁机构为基准；及
图7为本发明的3个旋转触点组件、一个电路断路器操作机构和一个跳闸棒的分解透视图。
本发明详述
参看图1，一个电路断路器盒，一般用10标示，包括一个在电绝缘外壳14内的旋转触点组件，一般用12标示，该外壳在一个傍线触点搭板16和一个负载侧触点搭板中间18。傍线触点搭板16可以电连接到一个配电电路的傍线线路中未示出，而负载侧触点搭板18可以通过一个接线片未示出或一个像双金属元件那样的装置或电流传感器未示出电连接到负载侧线路上未示出。尽管只示出了单独一个盒10，但多电极电路断路器的每个电极均使用一个分离的盒10，并以类似于盒10的方式操作。
输出的电流通过盒10的旋转触点组件12，从傍线触点搭板16传到相联的固定触点24通过固定在可移动触点臂端、一般用30标示的可移动触点26，28，再传到在负载侧触点搭板18上一个相联的固定触点32。可移动的触点臂30绕枢轴装配在转动部分34的两半之间且当转动部分34用手动接合时与它一起移动。转动部分34可旋转地定位在转动部分枢轴轴上参照图2和图3，示于下方，其端头由电绝缘外壳14的内平行壁支撑。
现在参看图2，所示的旋转触点组件12处于“非跳闸的”或“接通”位置上。本发明的弹簧连接件一般用36标示。弹簧连接件36包括两个由枢轴销40连接在其第一个端头上，大体上扁平L形的部件38。每一个L形部件38均绕枢轴用枢轴销40安装在触点臂30的对侧，并由弹簧销42和跳闸销44固定，与另一个部件呈平行平面的关系。跳闸销44固定地连接到且处于每个L形部件38的第二端之间。弹簧销42定位于L形部件38端头的中间部位，一般情况下穿过每个L形部件延伸。弹簧销42由一个插入转动部分34面内的细长间隙狭槽紧锁在转动部分34里面，藉此使弹簧连接件36能旋转并以参照图3和图4的所述的方式相对转动部分34移动。
第一个触点弹簧未示出横过转动部分34表面拉伸。第一个触点弹簧在一端由穿过转动部分34面上槽46的弹簧销42的突起部支撑，而在另一端则由转动部分34的同一面上的支撑销未示出支撑并固定在对着狭槽46的转动部分34的圆周上。第二个触点弹簧未示出同样地在转动部分34的同一个表面上支撑并定位成平行于第一个触点弹簧延伸。第三个触点弹簧未示出定位在转动部分34的相对面上，并由弹簧销42的突起部和支撑销支撑，其与以第一个触点弹簧相同的方式起作用。第四个触点弹簧未示出支撑在平行于第三个触点弹簧的转动部分34的相对面上。这些触点弹簧以一种可以致使触点臂30加偏压以进入相对转动部分34的闭合位置的方式连接到转动部分34和触点臂30上，藉此保证固定触点24，32和可移动触点26，28之间的良好电气连接。
由第一个触点弹簧和第三个触点弹簧施加弹簧力F，把弹簧销42拉向支撑销。力F通过弹簧销42、弹簧连接件36和枢轴销40可以传递到可移动的触点臂30。如果枢轴销40围绕转动部分枢轴轴50接顺时针方向旋转、力F致使可移动触点臂30旋转并把可移动触点26，28朝固定触点24，32推进。第二个弹簧力未示出由第二个和第四个触点弹簧施加，辅助偏压触点臂30使得固定触点24，32和可移动触点26，28接合。
现在参看图3和图4示出旋转触点组件12，由于过电流状态冲击的结果，触点臂30处于“强制开路”的位置。由于这种过电流状态的结果，可移动触点26，28和固定触点24，32被固定触点24，32和可移动触点26，28之间产生的磁推斥力分离。由磁推斥生成的力抵抗由触点弹簧产生的力，它往往趋向把固定触点24，32和可移动触点26，28保持在闭路位置。如果推斥力超过了由触点弹簧产生的闭合力，那么触点臂30就沿着箭头48的方向旋转。另一方面转动部分24则依然保持静止或“接通”的位置。触点臂30的旋转使枢轴销40沿着箭头49的方向、围绕着弧形轨迹的转动部分枢轴轴线50移动。随着枢轴销40开始移动，枢轴销40沿着相对狭槽46的弧形轨迹的移动被转移到弹簧销42，它沿着狭槽46朝着转动部分34的外圆周移动。它枢轴销40的弧形移动和沿着狭槽46的弹簧销42的移动同时，跳闸销44定位于其中的L形部件38的端头围绕着枢轴销40在枢轴上转动。随着跳闸销44在枢轴上转动，其啮合拉开电路断路器操作机构的拉狭槽的跳闸棒(54)上的跳闸控制杆52，它把电路断路器中的全部触点打开，由此截断了通过电路断路器的电流的流动。
现在参看图5，跳闸棒一般用54标示，它将相对触点臂30定位。跳闸棒54包括一个细长的、有从其径向突出的一组跳闸控制杆52的杆56。跳闸杆56可围绕着其纵向轴转动，以致使每个跳闸控制杆52围绕着跳闸杆56在枢轴上转动，并可以与和相应的旋转触点组件相联的相应的跳闸销44啮合。在涉及单个的旋转触点组件的过电流情况下，跳闸销44将接合跳闸控制杆52，它将依次使跳闸杆56轴向地转动。
在图6中，示出了旋转触点组件12，它具有装配于其上的电路断路器操作机构13。电路断路器操作机构13具有狭槽销组件68。具有装配于其上的电路断路器操作机构13的旋转触点组件12可以与其它触点组件组合到在一起。狭槽销组件68可以由跳闸机构58致动。在万一发生故障的情况下，比如仅只电路断路器操作机构10的单独一个电极发生了过电流，跳闸机构58会致使该电路的所有其它电极跳闸。所示的跳闸机构58定位于旋转触点组件12的一侧。电路在故障下运行的过程中，跳闸棒54使跳闸机构58的连接元件60转动并与之衔接，它依次使跳闸元件62围绕着枢轴尖端64在枢轴上转动并使狭槽锁组件68的跳闸臂66移动。狭槽锁组件68移动拉开了操作机构，它致使与电路断路器的其它电极相联的触点打开并截断了流经电路断路器的那个电极的电流的流动。
现在参看图7，跳闸棒54被示出，它将相对以包含有旋转触点组件12的一组盒14定位，而电路断路器操作机构13则定位于其中一个盒14的顶部。杆72穿过旋转触点组件12中的孔73以把转动部分34连接到电路断路器操作机构13上。可以看出，当任何一个触点臂由于过电流条件下产生的推斥力而被强制打开时，跳闸控制杆52就被掷出，藉此致使跳闸棒54旋转，它依次使电路断路器13拉开狭槽锁。因为所有的转动部分34都连接着杆72，所以，围绕着转动部分34的枢轴尖端的杆72的绕枢轴转动就致使所有的转动部分34转动，并把每个电极中的触点从闭路位置改变成开路位置。
跳闸棒54，其包括跳闸杆56和悬挂于跳闸杆56之上的跳闸控制杆52，是电路断路器操作机构13的跳闸超驰控制装置系统的一部分，它允许一个电极中的触点分离以致动电路断路器中所有其它电极中的操作机构。上述系统有许多优点胜有地先有技术，包括它通过改进转动系统的机械部分起作用，不依赖于系统电压。
当本发明参照一个优选实施例被描述之后，本领域的熟练技术人员可以理解，可以进行各种各样的改动并用同等物替代其元件而不超出本发明的范围。此外，还可以作许多修改以使特殊的情况或材料适应本发明的教导而不超出其基本范围。因此，本发明的意图并非把此公开的特殊实施例限定为实施此发明的最佳设想的模式，而是本发明将包括属于后附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (9)

1.一种电路断路器组件(10)包括：
-可安装在基座部件上的第一个旋转触点组件(12)，所述的第一个旋转触点组件(12)包括：
-第一个可围绕穿过其轴线旋转的转动部分(34)，和
-靠枢轴安装在所述的第一个转动部分(34)里面的第一可移动触点臂(30)，所述的第一可移动触点臂(30)有设置于其上面的第一可移动触点(26)；
-可安装在所述的基座部件上并与所述的第一个旋转触点组件(12)保持机械联系的第二个旋转触点组件(12)，所述的第二个旋转触点组件(12)包括：
-第二个可围绕穿过其轴线旋转的转动部分(34)，和
-靠枢轴安装在所述的第二个转动部分(34)里面的第二个可移动触点臂(30)，所述的第二可移动触点臂(30)有设置于其上面的第二可移动触点(26)；
-安装在所述的第一个触点组件(12)上、用于所述的第一个转动部分(34)定位从而把所述的第一个可移动触点(26)与第一个固定触点(24)分离并用于所述的第二个转动部分(34)定位从而把所述的第二个可移动触点(26)与第二个固定触点(24)分离的电路断路器操作机构(13)；及
-与所述的第一旋转触点组件(12)和所述的电路断路器操作机构(13)保持机械联系的跳闸棒(54)，当所述的第一个可移动触点(26)与所述的第一个固定触点(24)分离时，所述的跳闸棒(54)拉开所述的电路断路器操作机构(13)的狭槽锁。
2.如权利要求1所述的电路断路器组件(10)，其特征在于所述的第一个旋转触点组件(12)包括通过第一个弹簧与所述的第一个旋转触点组件(12)的所述的第一个转动部分(34)可操作地连接起来的第一个弹簧连接件(36)，且其特征在于所述的第二个旋转触点组件(12)包括通过第二个弹簧与所述的第二个旋转触点组件(12)的所述的第二个转动部分(34)可操作地连接起来的第二个弹簧连接件。
3.如权利要求2所述的电路断路器组件(10)，其特征在于所述的第一弹簧连接件(36)和所述的第二连接件(36)各自包括：
-平面部件(38)，绕着枢轴在其最接近的第一端被连接到所述的第一可移动触点臂(30)或所述的第二触点臂(30)，
-跳闸销(44)，在所述的平面部件(38)的最接近的第二端被连接到并横向地定位于所述的平面部件(38)的一个平面上，及
-弹簧销(42)，在所述的第一端和所述的第二端之间的一个点被连接到所述的平面部件(38)并通过所述的平面部件(38)横向地定位，且凸入到所述的第一个旋转部分中(34)的第一个狭缝(46)或所述的第二个转动部分(34)的第二个狭缝(46)中，所述的弹簧销(42)在其一端被连接到所述的第一个弹簧或所述的第二个弹簧。
4.如权利要求1所述的电路断路器(10)，其特征在于所述的跳闸棒(54)至少包括一个连接到其上的跳闸控制杆(52)，且其特征还在于所述的至少一个跳闸控制杆(52)与所述的第一可移动触点臂(30)和所述的第二可移动触点臂(30)机械联系。
5.如权利要求4所述的电路断路器组件(10)，其特征在于所述的至少一个跳闸控制杆(52)是所述的跳闸棒(54)的一个外表面的一个径向突起部分。
6.一个与第一旋转触点组件(12)绕枢轴安装的可移动触点臂(30)和电路断路器操作机构(13)机械联系的跳闸超驰控制装置，包括：
一个通过弹簧与所述的第一旋转触点组件(12)的转动部分(34)可操作地连接的弹簧连接件(36)；和
一个具有从其突出的跳闸控制杆(52)并与所述的弹簧连接杆(36)机械联系的跳闸棒(54)，所述的跳闸棒(54)与第二个旋转触点组件(12)机械联系。
7.一个与权利要求6的第一旋转触点组件(12)的绕枢轴安装的可移动触点臂(30)机械联系的跳闸超驰控制装置，其特征在于所述的弹簧连接杆(36)包括：
构制成有间隔和平行的关系的一第一平面部件(38)和一第二平面部件(38)，所述的第一平面部件(38)和所述的第二平面部件(38)在其，第一端绕枢轴安装在所述的可移动触点臂(30)上。
一个定位于所述的第一和所述的第二平面部件(38)之间的跳闸销(44)，所述的跳闸销(44)被连接在最接近于所述的第一和第二平面部件(38)的第二端，和
一定位于所述的第一和所述的第二平面板部件(38)的所述的第一端和所述的第二端中部、在所述的第一和第二平面部件(38)之间的弹簧销(42)，所述的弹簧销(42)穿过其平面横向地延伸凸入并被可滑动地保留在成型于围绕着所述的可移动触点臂(30)的所述的第一旋转触点组件(12)的所述的转动部分(34)的每个半部分的狭缝(46)中。
8.一个与权利要求6的所述的第一旋转触点组件(12)的所述框轴地安装的可移动触点臂机械联系的跳闸超驰装置，其特点在于所述的跳闸棒(54)包括：
一个细长杆(56)其可定位，以便可与所述的第一旋转触点组件(12)和所述的第二旋转触点组件(12)联系，及
至少一个跳闸控制杆(52)以其径向突出来，所述的至少一个跳闸控制杆(52)可与所述的第一旋转触点组件(12)和第二旋转触点组件(12)的所述的弹簧连接件(36)联系。
9.一个与权利要求8的所述的第一旋转触点组件(12)的所述框轴地安装的可移动触点臂(30)机械联系的跳闸超驰控制装置，其特征在于所述的跳闸控制杆(52)使一个摇架组件绕枢轴旋转，致使所述的电路断路器操作机构(13)跳闸。
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