CN1475022A - 具有热跳闸调节能力的电路断路器 - Google Patents

Abstract

一种电路断路器，包括一个外壳；上述外壳内可分离的主触点；一个位于上述外壳中并与上述可分离主触点相互连接的操作机构。一跳闸组件设置于上述外壳中并包括一个可绕一个轴线旋转的跳闸杆组件，当该可旋转跳闸杆组件旋转时，产生一个跳闸操作，使上述操作机构打开上述触点。上述跳闸杆组件包括一个可沿轴线移动的跳闸元件。上述跳闸机构包括一个跳闸致动器，该跳闸致动器可作为电流的函数沿一个预定的运行路径移动。在受到一个预定电流阀值时，上述跳闸致动器在沿上述跳闸致动器的上述预定路径的一个预定位置与上述跳闸元件的一个接触区域接触，使上述跳闸杆组件旋转，产生上述跳闸操作。当上述跳闸元件沿上述轴线移动时，上述接触区域在沿上述跳闸致动器的上述预定运行路径的一个不同位置与上述跳闸致动器接触，从而改变上述预定电流阀值。

Description

具有热跳闸调节能力的电路断路器

发明背景

发明领域

本发明一般涉及电路断路器，更具体地，涉及具有热跳闸操作的这些类型的电路断路器。

现有技术的描述

如1985年3月5日授权给Mrenna等人的美国专利4503408和1999年6月8日授权给Malingowski等人的美国专利5910760中示例的，模制外壳电路断路器和中断器是本领域中公知的，这两个专利分别转让给了本申请的受让人，且此处作为参考引入。

对于许多类型的电路断路器来讲，一个持续的产业目标是能够减小断路器外壳的尺寸和/或覆盖面积(footprint)，同时提供相同或提高的性能。产生这种“较小尺寸”的一个主要优点在于，它在安装时提供了增大的灵活性。但该目标的一个后果是这些断路器的内部空间变得更加有限，从而需要克服某些设计上的障碍。

电路断路器在确定存在过载电流条件时有利地提供自动电路断流(触点打开)。确定是否存在过载电流条件的一个方法是提供一个跳闸机构，该跳闸机构具有一个可旋转的跳闸杆组件和一个电流从中流过的双金属件。该双金属件通过温度上升并朝跳闸杆组件弯曲而对过载电流作出反应。在一个预定电流水平(过载电流条件)以上，双金属件弯曲足够远，使跳闸杆组件旋转，从而起动跳闸操作。

希望能够调节导致上述热跳闸操作的预定电流水平。在现有技术中，这种调节可通过改变双金属件的尺寸和/或形状来完成。此外，还可通过有选择地将一螺纹件旋紧到双金属件底部中的一个开口中，使它朝跳闸杆组件伸出到一定程度来完成。螺纹件定位成当双金属件弯曲时与跳闸杆组件接触(并使其旋转)，其朝跳闸杆组件伸出程度的可变性有选择地提高或降低了产生热跳闸操作所需的变形量。

虽然上述热跳闸可调节性是有效的，但不利的是，它需要打开断路器以进入其内部。这种不便有效地将该调节限制为在工厂实施，而不是由终端用户实施。由于这个缺点，在现有技术中随后又开发了跳闸机构，能够不需要打开电路断路器而调节热跳闸操作。这些现有技术跳闸机构包括一个能够通过外部控制机构在外壳内部纵向滑动的跳闸杆组件。该跳闸杆组件包括一个具有接触部分的热跳闸元件，该接触部分朝双金属件伸出到不同程度。当跳闸杆组件滑动时，热跳闸元件的不同接触部分定位成与一个变形的双金属件接触，从而提高或降低导致热跳闸操作所需的变形量。

不利的是，使整个跳闸杆组件能够在外壳中纵向滑动很麻烦。首先，使整个跳闸杆组件滑动需要电路断路器外壳中更大的空间，这与上述形成“较小尺寸”的持续的产业目标相反。其次，由于电路断路器的跳闸杆组件一般包括必须正确定位以便与电路断路器的操作机构相互作用的元件，以及必须正确定位以便通过由其它跳闸操作产生的力接触的元件，这些元件的设计必须考虑跳闸杆组件的滑动，这实现起来非常困难。

有鉴于此，如果出现这样的电路断路器跳闸机构，它能够提供对热跳闸操作调节的外部控制，而不需要整个跳闸杆组件在外壳中纵向滑动，则是有利的。

发明概述

本发明提供一种满足全部上述需要的电路断路器。

根据本发明，提供一种电路断路器，包括一个外壳；上述外壳内的可分离的主触点；位于上述外壳中并与上述可分离主触点相互连接的操作机构。一跳闸机构设置于上述外壳中并包括一个可旋转跳闸杆组件，当该可旋转跳闸杆组件旋转时，产生一个跳闸操作，使上述操作机构打开上述触点。上述跳闸杆组件包括一个可沿轴线移动的跳闸元件。上述跳闸机构包括一个跳闸致动器，该跳闸致动器可作为电流的函数沿一个预定的运行路径移动。在受到一个预定电流阀值时，上述跳闸致动器在沿上述跳闸致动器的上述预定路径的一个预定位置与上述跳闸元件的一个接触区域接触，使上述跳闸杆组件旋转，产生上述跳闸操作。当上述跳闸元件沿上述轴线移动时，上述接触区域在沿上述跳闸致动器的上述预定运行路径的一个不同位置与上述跳闸致动器接触，从而改变上述预定电流阀值。

从下面结合附图对优选实施例的描述中，可以明白本发明的这个和其它目标和优点。

附图简介

图1是实施本发明的模制外壳电路断路器的透视图。

图2是图1中电路断路器的底座、主盖和第二/辅助盖的分解视图。

图3是图1中电路断路器的内部的侧部视图。

图4是图1中电路断路器的内部的透视图，没有底座和盖。

图5A、5B和5C是图1中电路断路器的跳闸杆组件的透视图。

图6A和6B是图1中电路断路器的其中一个自动跳闸组件的透视图。

图7是图5A、5B和5C中跳闸杆组件的透视图，其中的热跳闸滑块被取出。

图8是图5A、5B和5C中跳闸杆组件的跳闸杆的透视图。

图9是跳闸杆组件的热跳闸滑块的透视图。

图10A是跳闸杆组件的跳闸杆的切开的透视图。

图10B是与图10A相似的一个视图，但插入了热跳闸滑块。

图11是图1中电路断路器的其中一个自动跳闸组件的局部分解视图。

图12A和12B是作为图11中所示自动跳闸组件一部分的杆的透视图。

图13是图1中电路断路器的一部分主盖的顶部特写视图，示出调节钮是如何插入的。

图14A、14B和14C是图13中调节钮的透视图。

图15A和15B是连接调节钮的连接元件的透视图。

图16是连接元件与调节钮的相互连接的透视图。

图17A和17B是图11中所示自动跳闸组件的相互作用的透视图，设有图5A、5B和5C中所示的跳闸杆组件。

图18A、18B和18C是图11中所示自动跳闸组件的杆与图16中所示组件之间相互作用的顶视图。

图19A和19B是图9中所示热跳闸滑块相对于连接到图1中电路断路器的自动跳闸组件的双金属件上的螺纹件的定位的顶视图。

优选实施例的说明

现在参照附图，特别是图1和2，示出一个模制外壳电路中断器或断路器10。在下列文献中可以找到断路器10的一般结构和操作的详细说明：1999年8月30日提交的名称为“具有螺纹件保持件的电路断路器”的美国专利申请系列号09/386130，1999年8月27日提交的名称为“带有具有改进的枢转销连接的支架的电路断路器”的美国专利申请系列号09/384148，2000年2月16日提交的名称为“具有改进的容纳内部空间约束件的跳闸杆组件的电路断路器”的美国专利申请系列号09/505410，和2000年9月20日提交的名称为“带有具有可调节衔铁偏压的磁感应自动跳闸组件的电路断路器”的美国专利申请系列号＿＿，Eaton卷号No.99-PDC-433，所有这些出版物这里作为参考引入。简而言之，电路断路器10包括一个与一个主盖14机械连接的底座12。设置在主盖14上的是一个辅助或第二盖16。当取出后，第二盖16使电路断路器的某些内部部分能够维修而不用拆开整个电路断路器。底座12包括外部侧壁18和19，及内部相位壁20、21和22。在主盖14中设有孔或开口23A，用于接收进入底座12中相应孔或开口23B中的螺纹件或其它连接装置，从而将主盖14紧固到底座12上。在第二盖16中设有孔或开口24A，用于接收进入主盖14中相应孔或开口24B中的螺纹件或其它连接装置，从而将第二盖16紧固到主盖14上。第二盖16中的孔27A和主盖14中的相应孔27B用于连接外部辅件。主盖14中的孔28B用于插入一个调节钮(未图示)，该调节钮用于以下面描述的方式调节电路断路器10的热跳闸操作。第二盖16中的孔28A用于向插入主盖14中的调节钮提供外部进入通路。穿过第二盖16、主盖14进入底座12(一侧示出孔25)中的孔25，用于接进电路断路器10的电端子区域。对应于穿过主盖14和底座12的孔26的穿过第二盖16的孔26A，设置用于将整个电路断路器组件连接到一个壁上，或者进入一个DIN导轨后板或负载中心等上。第二盖16的表面29和30用于将标签置于电路断路器10上。主盖14包括空腔31、32和33，用于放置电路断路器10的内部辅件。第二盖16包括一个第二盖手柄开口36。主盖14包括一个主盖手柄开口38。一个手柄40(图1)穿过开口36和38伸出，用于以常规方式手动打开和关闭电路断路器10的触点，并在它处于跳闸状态时复位电路断路器10。手柄40还可提供电路断路器10的状态显示，使手柄40的位置对应于位于靠近手柄开口36的第二盖16上的图标/文字符号(未图示)，该图标/文字符号清楚地显示电路断路器10是否处于ON(触点关闭)、OFF(触点打开)或跳闸(tripped)(触点例如由于过载电流而打开)状态。第二盖16和主盖14分别包括矩形开口42和44，一个用于压动跳闸致动器的按钮的顶部46(图1)穿过该矩形开口42和44伸出。还示出底座12中用于遮蔽和保护负载端子50的负载导体开口48。虽然电路断路器10被描述为一个四相电路断路器，但本发明并不限于四相操作。

现在参照图3，示出具有一个负载端子50和一个线路端子52的电路断路器10的部分断开部分剖视的纵向侧部剖视图。示出一个等离子弧加速室54，包括一个开槽电机组件56(slot motor assembly)和一个灭弧组件58。还示出一个触点组件60，一个操作机构62，和一个包括可旋转跳闸杆组件122的跳闸机构64。虽然图3中未图示，但电路断路器10的每一相具有其自己的负载端子50、线路端子52、等离子弧加速室54、开槽电机组件56、灭弧组件58和触点组件60。为简单起见，这里经常参照一组部件及它们的构成部分。

所示的每个开槽电机组件56包括一个单独的上部开槽电机组件56A和一个单独的底部开槽电机组件56B。上部开槽电机组件56A包括一个上部开槽电机组件外壳66，并排叠置的U形上部开槽电机组件板68位于其中。相似地，底部开槽电机组件56B包括一个底部开槽电机组件外壳70，并排叠置的底部开槽电机组件板72堆设于其中。板68和72均由磁性材料制成。

每个灭弧组件58包括一个电弧滑槽74，间隔开的大致平行的角度偏置的电弧滑槽板76和上部电弧滑道76A定位在该电弧滑槽74中。如本领域技术人员知道的，灭弧组件58的功能是接收和驱散当电路断路器的触点分离后产生的电弧。

所示的每个触点组件60包括一个其上支承有可移动触点80的可移动触点臂78，和一个其上支承有静态触点84的静态触点臂82。每个静态触点臂82与一个线路端子52电连接，每个可移动触点臂78与一个负载端子50电连接。还示出一个横臂组件86，它横跨电路断路器10的宽度并可旋转地设置在底座12(未图示)的内部上。致动操作机构62使横臂组件86和可移动触点臂78旋转进入一个配置或从该配置出来，在该配置下，将可移动触点80移动进入一个与固定触点84电连接的配置或者从该配置出来。横臂组件86包括一个用于每个可移动触点臂78的可移动触点凸轮外壳88。在每个外壳88中设有一个枢转销90，一个可移动触点臂78可旋转地设置在该枢转销90上。在正常情况下，当横臂组件86由于操作机构62的动作而顺时针或逆时针旋转时，可移动触点臂78与横臂组件86(和外壳88)的旋转相一致地旋转。但应当注意，每个可移动触点臂78可以不依赖于横臂组件86的旋转而(在一定范围内)自由旋转。特别是，在某些动态电磁条件下，每个可移动触点臂78可在高磁力的作用下环绕枢转销90向上旋转。这称作“吹开”(blow-open)操作。

操作机构62包括一个手柄臂或手柄组件92(与手柄40连接)，一个构造板或支架94，一个上部肘节连接件96，一个互联的底部肘节连接件98，和一个将上部肘节连接件96与支架94连接起来的上部肘节连接件枢转销100。底部肘节连接件98通过一个中间肘节连接件枢转销102与上部肘节连接件96枢转连接，并在枢转销90处与横臂组件86枢转连接。一个支架枢转销104横向可旋转地设置在平行间隔开的操作机构支承元件或侧板106之间。支架94可通过支架枢转销104(在一定范围内)自由旋转。还设有一个手柄组件辊108，该辊108以这样的方式设置在手柄组件92中并由其支承，使得在电路断路器10的“复位”操作过程中与支架94的后部区域110的弧形部分机械接触(在其上滚动)。一个主止动杆112横向设置在侧板106之间，并给支架94的逆时针运动提供了一个极限。

现在再参照图4，示出电路断路器10的一个内部部分的透视图。示出结合图3描述的许多部件，以及它们在四相电路断路器10的示例性实施例中的构造。

图3中，所示的操作机构62用于电路断路器10的ON配置。该配置中，触点80和84关闭(彼此接触)，因而电流可从负载端子50流到线路端子52。操作机构62在某些情况下将呈现电路断路器10的跳闸配置。跳闸配置与由手动跳闸操作、辅助跳闸操作或者跳闸机构64对于在负载导体50和线路导体52之间流动的电流强度的热或磁引起的反应导致的电路断路器10的打开有关。下面详细描述由于跳闸机构64的操作而自动打开电路断路器10。不论跳闸操作的实质是什么，它是由导致跳闸杆组件122(克服在相反方向的弹簧偏压组件122的力)顺时针旋转离开一个中间锁销114的力起动的。锁销114的这种解锁释放了(被保持在锁销切口区域118的底部116的)支架94，使它能够受在手柄组件92顶部和中间肘节连接件枢转销102之间相互作用的张紧弹簧(未图示)的作用而逆时针旋转。肘节机构产生的折塌使枢转销90向上顺时针旋转，从而使横臂组件86相似地旋转。横臂组件86的这种旋转使可移动触点臂78顺时针运动，导致触点80和84分离。

现在参照图5A、5B和5C，示出示例性实施例的跳闸机构64的跳闸杆组件122。组件122包括一个与热跳闸杆或板142、磁性跳闸杆或板144、多用途跳闸元件146和附属跳闸杆148相连接的跳闸杆或板140，它们通过连接结构166连接到跳闸杆140上。跳闸杆组件122还包括一个中间锁销界面150，当跳闸杆组件122没有由于一个跳闸操作而顺时针旋转时，该界面150用中间锁销114(图3)锁紧。

电路断路器10包括能够使跳闸杆122沿顺时针方向旋转(在图3中观察)从而释放支架94的自动热和磁跳闸操作。图3中可以看到用于提供这些附加跳闸操作的结构，图3中示出电路断路器10位于其ON(非跳闸)配置，锁销114紧靠支架94的锁销切口区域118的底部116，锁销114由跳闸杆组件122的中间锁销界面150(图5A)保持就位。还示出靠近跳闸杆组件122定位的跳闸机构64的自动跳闸组件250。如图4中所示，为电路断路器10的四个相中的每一个设有一个自动跳闸组件250，参考数字250A、250B、250C和250D用于标识用途。如下面描述的，自动跳闸组件250C与其它自动跳闸组件略有不同。如下面详细描述的，每个组件250与跳闸杆组件122的其中一个热跳闸杆142和其中一个磁跳闸杆144接合。

现在再参照图6A和6B，单独示出一个自动跳闸组件250A及其各种部件(自动跳闸组件250B和250D相同)。2000年9月20日提交的名称为“带有具有可调节衔铁偏压的磁感应自动跳闸组件的电路断路器”的美国专利申请系列号，Eaton卷号No.99-PDC-433中公开了自动跳闸组件250A及其部件的结构和操作的完全描述，其全部公开内容此处作为参考引入。简而言之，组件250A包括一个磁轭252，一个双金属件254，一个具有底部256A的磁板或衔铁256和负载端子50，该底部256A通过扭簧300的作用而与轭252分离。衔铁256的头部与一个枢转销302连接，该枢转销302提供了衔铁256相对于轭252的旋转配置。由于下面讨论的原因，自动跳闸组件250A还包括一个具有多个突出元件305的调节托架304，扭簧300的一端紧靠其中一个突出元件305。负载端子50包括一个基本上平面的部分258，一个底部连接部分260以大致垂直的方式从该平面部分258伸出，该底部连接部分260用于通过一个如自保持轴环这样的装置与一个外部导体相连接。

当在图3中所示的电路断路器10中实施时，当在与自动跳闸组件250相关的相中出现过载电流条件，自动跳闸组件250(自动跳闸组件250A、250B、250C或250D中的任一个)便操作，使跳闸杆组件122顺时针旋转，从而释放支架94，导致跳闸配置。在图3中所示的ON配置下，电流(以下述的或相反的方向)从负载端子50流经双金属件254，从双金属件254经过焊接在其间的导电电线262到达可移动触点臂78，经过关闭的触点80和84，从静态触点臂82到达线路端子52。自动跳闸组件250对从中流过的不希望的高量电流作出反应，提供热和磁跳闸操作。

一个自动跳闸组件250以下列方式提供磁跳闸操作。当电流流过双金属件254时，在磁轭252中产生强度与电流强度成比例的磁场。该磁场产生了一个吸力，该吸力具有克服弹簧300的偏压力将磁板256的底部256A拉向轭252的趋势。当非过载电流条件出现时，由弹簧300提供的偏压力防止板256的任何实质上的旋转。但在一个预定电流水平以上，产生了一个阀值水平磁场，该磁场克服弹簧张力，并使板256的底部256A朝轭252强力逆时针旋转(图6A中观察)。在该旋转过程中，板256的底部256A与如图3中所示部分位于板256与轭252之间的其中一个磁跳闸板或元件144接触。这种接触将磁跳闸元件144向右移动，从而迫使跳闸杆组件122顺时针旋转。这导致电路断路器10的跳闸配置。可以对产生这种磁跳闸操作的该预定电流水平进行调节。调节可通过使用不同尺寸(线圈直径)或构造的扭簧300，或者一种不同的材料来完成，从而降低或提高弹簧张力。但在2000年9月20日提交的名称为“带有具有可调节衔铁偏压的磁感应自动跳闸组件的电路断路器”的美国专利申请系列号＿＿，Eaton卷号No.99-PDC-433中详细描述的方式中，是通过选择扭簧300的一端压靠在其上的不同突出元件305而更方便地进行调节的。

自动跳闸组件250还提供了一种热跳闸操作。自动跳闸组件250的该热跳闸操作是由于双金属件254对于电流强度的反应而实现的。双金属件254的温度与电流强度成比例。当电流强度提高时，在双金属件254中产生的热量具有使底部254A(见图6A和6B)向左(弯曲)偏转的趋势(图3中观察)。当非过载电流条件出现时，这种变形最小。但在一个预定电流水平以上，双金属件254的温度将超过一个阀值温度，双金属件254的变形使底部254A与跳闸杆组件122的其中一个热跳闸杆或元件142接触，该接触使组件122在顺时针方向旋转，从而释放支架94，导致跳闸配置。至于磁跳闸操作，可通过改变双金属件254的尺寸和/或形状而以方便的方式调节导致这种热跳闸操作的预定电流水平(过载电流)。另外，还可通过有选择地将一螺纹件264(见图6A和6B)旋紧到底部254A中的一个开口中而完成调节，使它通过另一侧(朝热跳闸元件142)伸出到一定程度。这样伸出后，螺纹件264定位成当双金属件254变形时更容易接触热跳闸元件142(因而接触旋转组件122)，从而有选择地减小导致热跳闸操作所需的变形量。

本发明还提供另一种调节热跳闸操作的方法，特别是外部控制的方法。现在参照图7，示出处于部分拆卸状态下的跳闸杆组件122。特别是，示出热跳闸元件142已从跳闸杆140取下。元件142连接到一个杆352上，形成一个当从底座12取出跳闸杆140时可从跳闸杆140中的凹槽或空腔310取出的热跳闸滑块350(图2中所示的外壳部分275压靠跳闸杆140的底部，并防止热跳闸滑块350在电路断路器10处于其组装状态时从凹槽310中掉出来)。如图7中所示，凹槽310可通过沿跳闸杆140底侧长度方向延伸的一个开口320进入，并通过图8所示位于跳闸杆140顶部上的一个更有限的开口330进入(其中为清楚起见，已经取出了辅助跳闸杆148)。现在再参照图9，其中示出热跳闸滑块350的相反侧，热跳闸滑块350包括一个连接到杆352上并通向头部356的的颈部354，该头部356包括形成一个凹槽362的一个第一叉形物358和一个第二叉形物360。如下面详细描述的，每个热跳闸元件142包括一个位于图9中所示热跳闸滑块350侧面上的接触区域364，包括一个未抬起部分366和一个抬起部分368。在该示例性实施例中，跳闸杆140和热跳闸滑块350分别由热固塑料材料制成。

现在参照图10A，示出跳闸杆140的部分切开视图，表示凹槽310的内部结构。所示凹槽310由侧壁370A和370B、一个上壁372及通向开口330的颈部侧壁374A和374B限定。还示出跳闸杆140中与开口330相邻的一个切口376。现在再参照图10B，示出图10A中跳闸杆140的部分切开视图，热跳闸滑块350位于其组装位置。如图所示，滑块350的杆352的顶部压靠上壁372，颈部354位于颈部侧壁374之间，头部356从开口330伸出。在图10B中所示的热跳闸滑块350的位置，颈部354压靠颈部侧壁374B，切口376给头部356的叉形物358提供了间隙。此外，虽然在该示例性实施例中没有接触，热跳闸滑块350靠近跳闸杆140的压靠侧壁370B。最好，热跳闸滑块350可以在箭头标签“A”所示方向移动或滑动，直到颈部354压靠颈部侧壁374A，此时滑块350也将靠近压靠侧壁370A。热跳闸滑块350在跳闸杆140中的运动范围等于颈部侧壁374A和374B之间的距离减去滑块350的颈部354的厚度。该运动范围能够以下面描述的方式对热跳闸操作进行调节。

现在参照图11，示出电路断路器10的自动跳闸组件250C的部分分解视图。如上所述，组件250C与自动跳闸组件250A、250B和250D(一起示于图4中)略有不同。特别是，组件250C的轭252包括一个枢转支承件380，该枢转支承件380的结构与其在其它自动跳闸组件中的相应元件不同。枢转支承件380较厚且从自动跳闸组件250C中的其它部件伸出一个较大的程度。枢转支承件380还包括一个水平延伸的突起382，在该示例性实施例中，该突起382的截面为方形。自动跳闸组件250C还包括一个调节或致动杆390和一个衬套404。

现在再参照图12A和12B，杆390包括一个主体392，一个圆形开口394从中穿过。杆390的顶部以大约90度角弯曲，包括其间形成一个凹槽400的一个第一叉形物396和一个第二叉形物398。杆390的底部锥形收缩，以大约90度角弯曲而形成一个臂402。如图11中所示，在组装自动跳闸组件250C时，衬套404的一个圆形本体部分404A插入杆390中圆形开口394中，直到接触衬套404的头部404B的内表面。轭252的突起382然后插入穿过衬套404延伸的一个开口或通道404C，之后从通道404C伸出的突起382的端部被旋压成形(spin pressed)，从而将衬套404(因而杆390)保持在突起382上。这样定位后，杆390能够与用作枢轴的突起382和用作支承表面的衬套404的圆形本体部分404A一起旋转。在枢转支承件380从组件250C的其它部件较大程度伸出的情况下，杆390能够旋转而不会与这些其它部件最主要是衔铁256干涉。图4及图17A和17B中示出一个完全组装的自动跳闸组件250C。在该示例性实施例中，杆390由金属制成，衬套404由热塑材料制成。

现在参照图13，示出主盖14和从中穿过的孔28B。所示的孔28B包括一个基本上环绕其圆周延伸并终止于止动件412和414的隆起边缘410。还示出一个插入孔28B中的调节钮420。

现在再参照图14A、14B和14C，调节钮420包括一个具有一个槽424的圆形顶部422，一个圆形中部板426，和一个圆形底部428，一个半圆形突起430从该底部428突出。一个压靠/接合元件432定位在底部428和中部板426之间。当调节钮420插入主盖14的孔28B中时，半圆形突起430突出到主盖14的一个底表面(未图示)下方。此外，中部板426与和孔28相邻的主盖14的顶面压靠接触，压靠元件432与隆起边缘410接触。这样定位后，调节钮420可用一个插入槽424中的工具如螺丝刀来旋转，从而使压靠元件432在旋转范围的两个极限压靠止动件412和414。

现在再参照图15A和15B，示出一个连接元件440。连接元件440包括一个圆形本体442，一个具有半圆形状的开口444从中穿过，该半圆形状对应于调节钮420的突起430的形状。一个圆柱形突起446从本体442的底部伸出，该示例性实施例中，该突起446在其端部包括一个圆形点。由于下面讨论的原因，突起446并不位于本体442的底部中心。

在如上所述将调节钮420插入孔28B中后，连接元件440以压配合方式相配地连接到钮420的半圆形突起430(伸到主盖14的底面下方)上，突起430插入开口444中。图16中示出产生的相互连接，其中由于图示的原因，没有示出主盖14(通常位于其间)。连接元件440的直径足够大，使它压靠主盖14的上述底面，并防止调节钮420向上从孔28B中移出。当以上述方式旋转调节钮420时，连接元件440将类似地旋转。在该示例性实施例中，调节钮420和连接元件440由热塑材料制成。

现在参照图17A和17B，并再次参照图4，在电路断路器10的组装的跳闸机构64中，自动跳闸组件250C的杆390这样定位，使其臂402位于叉形物358和360之间，并位于热跳闸滑块350的头部356的凹槽362内部(为清楚起见，另一自动跳闸组件未图示)。当主盖14位于电路断路器10的底部12的顶部时，调节钮420和连接元件440的相互连接位于自动跳闸组件250C的杆390之上。特别是，现在参照图18A、18B和18C，连接元件440的突起446垂直定位在形成于杆390的叉形物396和398之间的凹槽400中。当通过一个工具如插入槽424中的螺丝刀而旋转调节钮420时，由于其偏心位置，连接元件440的突起446并不占据相对于钮420的旋转轴线相同的位置。特别是，当调节钮420通过其运动范围旋转时，连接元件440的相应旋转使突起446沿一个如图18A、18B和18C中所示的突起446的连续位置所描述的弧形路径移动，其中调节钮420已经顺时针旋转大约180度的全部运动范围。在突起446的这种运动过程中，突起446与(凹槽400中的)叉形物396或398接触，移动杆390的顶部，然后使杆390环绕其枢轴旋转。图17A和17B中最佳地示出杆390的旋转范围(其中为清楚起见，没有图示调节钮420和连接元件440)。图17A中所示的杆390的位置对应于图18A中所示的突起446的位置，图17B中所示的杆390的位置对应于图18C中所示的突起446的位置。

当杆390由于调节钮420的旋转而以上述方式旋转时，位于杆390底部的臂402与热跳闸滑块350的头部356接触，使热跳闸滑块350以上面结合图10A和10B所述的方式在跳闸杆140的凹槽310中滑动。应当注意，图10B中热跳闸滑块350的位置对应于图17A所示的其位置。当热跳闸滑块350这样滑动，使热跳闸滑块350的热跳闸元件142相对于静态自动跳闸组件250A、250B、250C和250D移动。特别是，如描述一部分跳闸机构64的顶部视图的图19A和19B中所示，热跳闸滑块350的滑动调节热跳闸元件142的接触区域364(见图9)相对于螺纹件264的前部264A的位置的定位，其中螺纹件264已经通过双金属件254旋入到一定程度(为清楚起见，只图示了自动跳闸组件250C和250D的螺纹件264和双金属件254，以及滑块350上与之对应的部分)。图19A中所示的接触区域364的位置对应于图17A中所示的杆390和热跳闸滑块350的位置，图19B中所示的接触区域364的位置对应于图17B中所示的杆390和热跳闸滑块350的位置)。图19A中，接触区域364的每个升高部分368定位成如果双金属件254(其上安装有螺纹件264)由于过载电流条件而弯曲，则与对应的螺纹件264接触，升高部分368与螺纹件264之间以一距离d1分隔。图19B中，接触区域364的每个未升高部分366定位成如果双金属件254(其上安装有螺纹件264)由于过载电流条件而弯曲，则与对应的螺纹件264接触，未升高部分366与螺纹件264之间以一距离d2分隔。由于距离d1小于距离d2，双金属件254在跳闸机构64处于图19A中所示的结构时比在跳闸机构64处于图19B中所示结构时需要的弯曲程度小，从而与接触区域364接触，使跳闸杆组件122旋转，从而产生一个热跳闸操作。因此，能够导致热跳闸操作的预定的阀值电流水平(过载电流)对于图19A中所示的跳闸机构64的结构比图19B中所示的结构更低。

总之，旋转外部定位调节钮420使杆390旋转，从而使热跳闸滑块350滑动，从而调节热跳闸元件142的接触区域364相对于自动跳闸组件250A、250B、250C和250D螺纹件264位置的定位。以这种方式，可以调节电路断路器10的热跳闸操作。由于这种调节是外部控制的，它有利地不需要打开电路断路器10。该调节还有利地不需要整个跳闸杆组件122在电路断路器10的外壳中滑动。

在上述示例性实施例中，设置了两个用于热跳闸操作的外部控制调节水平/级。在其它实施例中，可以按逐步的方式(每一组升高到不同的高度)增加一组或多组附加的升高部分(与该组升高部分368相似)，以接触热跳闸元件142的接触区域364，因而热跳闸滑块350以上述方式的运动将被精确控制，从而在调节钮420的不同旋转角，不同组的升高部分(或未升高部分366)将对准而与螺纹件264接触。因而每组附加的升高部分向电路断路器10的热跳闸操作增加了附加水平/级的外部控制调节。

虽然带有一定特殊性地描述了本发明的优选实施例，但在不脱离下面要求的本发明的精神和范围的情况下，可对形式和细节作各种改变。

Claims (20)

1.一种电路断路器，包括：

一个外壳；

上述外壳内可分离的主触点；

一个位于上述外壳中并与上述可分离主触点相互连接的操作机构；及

一个位于上述外壳中并包括一个可旋转跳闸杆组件的跳闸机构，当该可旋转跳闸杆组件旋转时，产生一个跳闸操作，使上述操作机构打开上述触点，上述跳闸杆组件具有一个设置用于相对于上述跳闸杆组件作纵向移动的热跳闸元件，上述跳闸机构还包括一个电流从中流过的双金属件，在一个预定电流阀值时，上述双金属件弯曲并与上述热跳闸元件的一个接触区域接触，使上述跳闸杆组件旋转，并产生上述跳闸操作，上述接触区域具有多个以不同程度朝上述双金属件突出的区域，其中当上述热元件相对于上述跳闸杆组件纵向移动时，上述热跳闸元件的上述接触区域的一个不同的上述部件定位成与上述双金属件接触，从而改变上述预定电流阀值。

2.如权利要求1所述的电路断路器，其中上述跳闸杆组件包括一个其上安装有上述热跳闸元件的热跳闸滑块，上述热跳闸滑块设置成用于在上述跳闸杆组件中纵向移动。

3.如权利要求1所述的电路断路器，其中上述跳闸杆组件包括一个凹槽，上述热跳闸滑块在该凹槽中纵向移动，上述跳闸杆组件还包括一个底部，该底部中形成一个开口，上述热跳闸滑块插入该开口中，用于在上述凹槽中定位。

4.如权利要求2所述的电路断路器，其中上述跳闸杆组件包括多个分别安装到上述热跳闸滑块上的上述热跳闸元件。

5.如权利要求2所述的电路断路器，其中上述跳闸机构还包括一个杆，该杆可环绕一轴线旋转并具有一个定位成与上述热跳闸滑块接触的第一端，上述跳闸机构还包括一个调节致动器，该调节致动器可从上述外壳外部的一点接近，并定位成与上述杆的一个第二端接触，其中上述调节致动器的致动使上述杆环绕上述轴线旋转并与上述热跳闸滑块接触，从而在上述跳闸杆组件内部纵向移动上述热跳闸滑块。

6.如权利要求5所述的电路断路器，其中上述热跳闸滑块包括一个与上述杆的上述第一端接触的头部。

7.如权利要求5所述的电路断路器，其中上述调节致动器包括一个与一个连接元件相互连接的调节钮，上述调节钮可从上述外壳外部的上述点接近，上述外壳中的上述连接元件定位成与上述杆的上述第二端接触。

8.如权利要求7所述的电路断路器，其中当上述调节致动器被致动时，上述调节钮和上述连接元件沿一个第二旋转轴线旋转，上述调节钮包括一个突起，该突起平行于但离开上述第二轴线延伸，并定位成与上述杆的上述第二端接触。

9.如权利要求8所述的电路断路器，其中上述杆的上述第二端包括一个凹槽，上述突起位于该凹槽中。

10.如权利要求1所述的电路断路器，其中上述双金属件包括一个从中穿过延伸的螺纹件，当上述双金属件受到上述预定电流阀值而弯曲时，该螺纹件与上述热跳闸元件的上述接触区域接触。

11.一种电路断路器，包括：

一个外壳；

上述外壳内可分离的主触点；

一个位于上述外壳中并与上述可分离主触点相互连接的操作机构；及

一个跳闸机构，该跳闸机构位于上述外壳中并包括一个可环绕一轴线旋转的跳闸杆组件，当该跳闸杆组件旋转时，产生一个跳闸操作，使上述操作机构打开上述触点，上述跳闸杆组件具有一个可沿上述轴线移动的跳闸元件，上述跳闸机构还包括一个跳闸致动器，该跳闸致动器可作为电流的函数沿一个预定的运行路径移动，在受到一个预定电流阀值时，上述跳闸致动器在沿上述跳闸致动器的上述预定路径的一个预定位置与上述跳闸元件的一个接触区域接触，使上述跳闸杆组件旋转，产生上述跳闸操作，其中当上述跳闸元件沿上述轴线移动时，上述接触区域在沿上述跳闸致动器的上述预定运行路径的一个不同位置与上述跳闸致动器接触，从而改变上述预定电流阀值。

12.如权利要求11所述的电路断路器，其中上述跳闸杆组件包括一个与上述跳闸元件连接的跳闸滑块，上述跳闸滑块设置成用于在上述跳闸杆组件内部纵向移动。

13.如权利要求12所述的电路断路器，其中上述跳闸杆组件包括一个凹槽，上述跳闸滑块在该凹槽中纵向移动，上述跳闸杆组件还包括一个底部，该底部中形成一个开口，上述跳闸滑块插入该开口中，用于在上述凹槽中定位。

14.如权利要求12所述的电路断路器，其中上述跳闸杆组件包括多个分别安装到上述跳闸滑块上的上述跳闸元件。

15.如权利要求12所述的电路断路器，其中上述跳闸机构还包括一个杆，该杆可环绕一个第二轴线旋转并具有一个定位成与上述跳闸滑块接触的第一端，上述跳闸机构还包括一个调节致动器，该调节致动器可从上述外壳外部的一点接近，并定位成与上述杆的一个第二端接触，其中上述调节致动器的致动使上述杆环绕上述第二轴线旋转并与上述跳闸滑块接触，从而在上述跳闸杆组件内部纵向移动上述跳闸滑块。

16.如权利要求15所述的电路断路器，其中上述跳闸滑块包括一个与上述杆的上述第一端接触的头部。

17.如权利要求15所述的电路断路器，其中上述调节致动器包括一个与一个连接元件相互连接的调节钮，上述调节钮可从上述外壳外部的上述点接近，上述外壳中的上述连接元件定位成与上述杆的上述第二端接触。

18.如权利要求17所述的电路断路器，其中当上述调节致动器被致动时，上述调节钮和上述连接元件沿一个第三旋转轴线旋转，上述调节钮包括一个突起，该突起平行于但离开上述第三轴线延伸，并定位成与上述杆的上述第二端接触。

19.如权利要求18所述的电路断路器，其中上述杆的上述第二端包括一个凹槽，上述突起位于该凹槽中。

20.如权利要求11所述的电路断路器，其中上述跳闸致动器是一个双金属件，上述双金属件包括一个从中穿过延伸的螺纹件，当上述双金属件受到上述预定电流阀值而弯曲时，该螺纹件与上述跳闸元件的上述接触区域接触。

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