CN1808660A - 用在电路中断器中的装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于保持和/或调节电路中断器的操作杆组件中的过调间隙和触点拭接部分的改进且更有效的装置和方法。根据实施例，电路中断器包括固定电触点；可动电触点；操作杆组件，包括至少一个用于向触点施加相应的开闭力的触点弹簧；可动触点杆，其操作性地连接在可动电触点和操作杆组件之间以用于定位可动电触点使其与固定电触点接合和脱开；以及可调节地设置在电路中断器的关于可动触点与至少一个触点弹簧相对的端部的调节件；其中操作杆组件的运动通过可动触点杆的运动使可动电触点与固定电触点接合或脱开，可动电触点利用由触点弹簧施加的弹簧力与固定电触点接合或脱开；调节件能调节在移动可动电触点使其与固定电触点接合或脱开时由触点弹簧施加的力。

Description

用在电路中断器中的装置和方法

技术领域

本发明涉及电路中断器，以及这种电路中断器中部件的定位和调节。

背景技术

电力分配和保护设备是许多应用尤其是采用了中至高电压的应用中的重要部件。例如，一种该类型的设备是断路器。断路器为电力系统提供保护，使其免于出现电力故障状态，例如电流过载、短路、或低电压状态。通常，断路器包括至少一个包含弹簧供能的操作机构的电路中断器，该操作机构可响应异常状态而打开电触点以切断通过电力系统中的导体的电流。电路中断器不仅是断路器的组成部分，也是其它类型的电力分配和保护设备的组成部分。

一种特殊类型的电路中断器是真空电路中断器，其包括设置在绝缘密封壳体中的可分离的主触点。在过去的几十年中，在断路器、接触器、电机起动器、抽头变换器、配电自动开关、金属壳装开关装置以及其它电力分配和保护设备中使用真空电路中断器赢得了超过使用其它技术的世界范围内的认可。根据真空电路中断器的构造，真空电路中断器与其它类型的电路中断器相比，可以提供以下优点中的一个或多个：(1)由于触点腐蚀得到控制，所以寿命较长；(2)由于触点被封闭在密封壳体内，所以维护操作较少；(3)由于使用了硬质触点材料，所以具有优良的抗粘着性；(4)大气对触点的污染较小或没有，该污染会在触点上形成有害的氧化和腐蚀层；(5)由于电弧被密闭在密封壳体内，所以设备运行期间噪音较小或没有噪音；(6)与其中电流断开不是在真空环境中进行从而导致温室效应的气体或有毒气体自由释放到操作环境中的中断器相比，真空电路中断器对环境的影响较小；(7)电流突变非常低，使得电路断开期间的瞬时感应电压峰值最小，从而不需要过压保护器。

通常，真空电路中断器中的一个触点相对于壳体和外部导电体固定，该外部导电体与由电路中断器控制的电路相互连接。另一触点可运动。在真空电路中断器中，可动触点组件通常包括横截面为圆形的杆，该杆的封闭在真空腔内的一端具有触点，该杆在位于真空腔外的另一端具有驱动机构。在一种真空中断器中设有操作杆组件，该操作杆支承有可转动的触点曲柄，在操作杆运动时该曲柄可在操作杆上滑动并可绕一枢转销旋转。该操作杆组件连接到可动触点的杆上。通常将该杆固定在波纹管密封件上，该波纹管密封件在使杆运动并因此使可动触点运动的同时，使腔内保持真空环境。操作杆组件的运动导致可动触点与固定触点接合或脱离接合。

操作杆组件操作性地连接到响应电流动作的可闩锁的操作机构。当出现异常状况时，可闩锁操作机构松开，使操作杆移向打开位置。操作杆的运动又引起触点曲柄旋转，并如上所述地控制可动触点的运动。

通常在操作杆组件内设置触点弹簧，以使可动触点与固定触点可以分开，并确保提供必要的力，从而在不该打开的情况下触点不会意外地打开。此外，当确实出现需要断开电路的适当的情形时，需要足够的力以足够快的速度打开触点。如果触点没有快速打开，那么就会有电路中断器不能断开电路的风险。

为了能获得足够的断开速度和力，在操作杆组件上安装有触点弹簧。这些触点弹簧通常在可动触点和可闩锁操作机构之间朝向操作杆的一端安装，以在操作杆组件内提供过调间隙(有时称为“速动”间隙)或触点拭接部分，弹簧通过运动该过调间隙或触点拭接部分的距离来为可动触点的定位提供必需的速度和力。基于对将真空中断器触点保持在闭合位置所需的力(例如，抵抗由瞬时峰值电流引起的反向力)确定该过调间隙的长度或触点拭接部分的距离。过调间隙的长度还取决于以足够大的速度打开触点以安全并利落地断开电路所需要的力。因此，如果与通常的情况一样，这种弹簧包括压缩弹簧，则所述弹簧在操作期间具有足够的压缩是非常重要的。另一方面，如果使用拉伸弹簧，则所述弹簧必须具有足够的拉力。

在通常情况中，触点弹簧保持在盘状分隔件与板组肩部之间的操作杆上，其中盘状分隔件由操作杆独自支承，板组安装在操作杆的一端并与分隔件间隔开。当触点闭合时，操作杆朝向其闭合位置运动。所述板以这样一种方式可滑动地安装在操作杆上，即当触点就位时，板停止运动。然而，操作杆继续进一步运动一段距离，直到其到达完全延伸位置。此时，触点弹簧被完全压缩在分隔件与板组肩部之间。当操作杆的运动基本上是线性运动时，操作杆进一步运动的距离称为过调间隙(也称速动间隙)；或者当操作杆的运动以非线性的方式偏离触点开闭方向时，该距离称为触点拭接部分。通常，操作杆的非线性运动与装在露天系统内(例如，固定到悬臂支架装置的盒体上)的真空电路中断器相关。操作杆的线性运动与装在闭合系统中(例如，支承在由环氧树脂或类似材料模制的箱中)的真空电路中断器相关。

为了确保在操作期间向触点弹簧施加适当的压力(或拉力)，并因此提供开闭触点所需的力，在断路器的设计中加入了过调间隙并将其保持在一固定的距离。在一种典型方案中，当为了保持该固定距离而需要进行调节时，在真空壳体的下端部(例如，真空瓶外部的塑料套管表面)和支承架的上端部(例如，由横梁驱动杆或极单元支承铸件所提供)之间的空间内插入、抽出、或调节可重定位的薄垫片。这种薄垫片与例如美国专利No.4,064,383中公开的薄垫片相同。该专利的图2中示出这种薄垫片(由标号79和80表示)在调节过调间隙中的应用。然而当需要进行调节时，经常需要使用多种专门的工具以便撬开和插入这种薄垫片。该方法不仅对于断路器的使用者来说非常繁琐，而且对于在操作期间保持过调间隙的精确调节来说效率也很低。

此外，由于薄垫片可以重定位，因此薄垫片能在操作期间自己重新排列甚至从其预定位置中脱出，而且这种状况会经常发生。断路器使用者经常没有合适的装备来进行所需要的调节，因此在这种情况下操作的真空中断器断路器经常不能按要求工作，或是因其操作方式不精确而需要经常更换。虽然断路器在操作寿命期间需要调节，但是由于制造后和初次使用前(例如在运送期间)部件的搁置，因此在初次使用前可能也需要进行调节。在这种情况下，对断路器的调节是在断路器到达并且安放到使用目的地之后进行的。

因此，需要更有效的技术来保持或调节电路中断器的操作杆组件中的过调间隙或触点拭接部分。此外，不仅希望该技术具有可靠性，而且还希望该技术能使调节简化。

发明内容

本发明提供了改进且更为有效的技术，以用于保持和/或调节电路中断器的操作杆组件中的过调间隙和触点拭接部分(wipe portion)。与用于相同目的的传统技术和设备相比，这种保持和调节更为容易。

根据本发明的一个实施例，电路中断器包括：固定电触点；可动电触点；操作杆组件，其包括至少一个用于向触点施加相应的开闭力的触点弹簧；可动触点杆，其操作性地连接在可动电触点与操作杆组件之间，以用于定位可动电触点使其与固定电触点接合或脱离接合；调节件，其可调节地设置在电路中断器的关于可动电触点与所述至少一个触点弹簧相对的端部；其中，操作杆组件的运动通过可动触点杆的运动使可动电触点与固定电触点接合或脱离接合，可动电触点利用由触点弹簧施加的力与固定电触点接合或脱离接合，调节件能够调节在移动可动触点使其与固定触点接合或脱离接合时由触点弹簧施加的力。

根据应用情况，这种电路中断器可以包括用于施加触点弹簧力的过调间隙。一个示例性的过调间隙约为5.0毫米。在其它应用中，这种电路中断器可以包括用于施加触点弹簧力的触点拭接部分。触点弹簧可以是压缩弹簧、拉伸弹簧或这两种弹簧的组合。在一个示例性实施例中，本发明的电路中断器包括两个触点弹簧。

可以理解，尽管在本发明的范围内可以有其它变型，但在本发明的一个实施例中，调节件包括导电材料。根据本发明的另一方面，由插置在调节件和固定电触点之间的带螺纹的调节件壳体来接纳调节件上的外螺纹。

根据一示例性实施例，当电路中断器是具有容纳固定电触点和可动电触点的真空壳体的真空电路中断器时；调节件连接在真空壳体上，以便有利于真空壳体在调节过程中沿与调节件共用的纵向轴线进行纵向运动。调节件可以通过例如使用有头螺钉/内六角螺钉以固定的方式连接到真空壳体上。此外，调节件可在调节活动之间被固定(例如使用自锁螺母，诸如与调节件壳体螺纹接合的自锁螺母)。

仍参考本发明的真空电路中断器实施例，该电路中断器可包括用于施加触点弹簧力的过调间隙；真空壳体在调节过程中行进的距离与过调间隙的调节距离相对应。尽管尺寸可以根据应用而变化，但可以使调节件的上表面与真空壳体的上表面之间的初始设定距离约为30.5毫米，以利于调节的活动余地。

本发明的电路中断器可用于电力系统的许多较大的组件和设施中(例如，断路器或使用断路器的较大的系统)。在一个实施例中，本发明的断路器包括中压真空断路器。

构成本发明电路中断器的其它组件包括配套元件，以用于当定位电路中断器中的可动电触点使其与固定电触点接合或脱离接合时保持由触点弹簧所施加的需要的力。在一个实施例中，除本发明的电路中断器外，该配套元件包括用于锁定和松开自锁螺母的插销扳手(spanner wrench)和用于调节调节件的调节扳手组件。

本发明的方法包括用于在定位电路中断器(例如真空电路中断器)内的可动触点使其与固定触点接合或脱离接合时，对由触点弹簧施加的力进行调节的方法。在该实施例中，该方法包括以下步骤：设置调节件，该调节件可调节地设置在电路中断器的关于可动电触点与至少一个触点弹簧相对的端部；按获得需要的力所必须的调节量对调节件进行调节(调节件在调节活动之间被可选地固定)。本方法还可以包括在调节前松开调节件的步骤。同样地，本方法还可以包括在按获得需要的力所必须的调节量对调节件进行调节后锁定调节件的步骤。例如，可使用插销扳手锁定和松开调节件。虽然在本发明的范围内有多种替代方案，但可使用调节扳手组件来调节调节件。

附图说明

图1是现有技术的具有真空中断器组件的断路器的侧视图，该图示出真空中断器组件的基本操作，该断路器的一部分可用于本发明；

图2是本发明的高压真空中断器断路器的电路闭合状态的侧视图，其中，断路器使用图1所示的可闩锁操作机构的另一变型；

图3是图2所示断路器的侧视图，其中，所示真空中断器组件处于开路状态；

图4是部分切除的断路器柜的侧向剖视图，其中，根据图2和图3设计的断路器在断路器柜的轨道上部分就位并与断路器柜内的控制杆以及支承件相接合；

图5是根据本发明的断路器局部剖开的侧视图，其中示出与过调间隙的调节相关的部件；

图6是图5所示断路器内的过调间隙的放大的局部剖开的侧视图；

图7是图5所示断路器及断路器组件内与过调间隙调节相关的部件的分解组件图；

图8是图7所示断路器组件内的调节件的侧部正视图；

图9是图7所示断路器组件内的调节件的俯视图；

图10是图7所示断路器组件内的调节件的侧部俯视图；

图11是图10所示调节件沿线A-A的横截面视图。

具体实施例

参照图1，图中示出结合有真空中断器组件5的现有技术的断路器1。所示断路器1是一种抽拉式三相真空电路中断器，该断路器在前面板7上设有用于手动操作断路器到打开或闭合状态的控制器。断路器1具有用于该断路器的一个相的导电端子9和11，该断路器还具有对应于其它两相的另外的导电端子(图1中不可见)。每相都使用各自的真空电路中断器。导电端子-例如9和11-用于与断路器要控制的相关系统内的相应导电端子接触。

断路器1具有邻近前面板7的前部低压部分13以及包括真空电路中断器组件5的后部高压部分。高压部分和低压部分通过上部绝缘体15和下部绝缘体17彼此电绝缘。真空电路中断器组件5将一对可分离触点-包括位置固定的触点21和可动触点23-封闭在真空壳体25内。图1所示的断路器是现有技术的设计，但是其中许多诸如上述特征的特征以及操作机构的大部分都可以应用到本发明中，因此在下面的整个详细说明中可以参照这些特征。

美国专利No.4,743,876描述了用于在开路和闭路位置之间移动触点21和23的操作机构的细节，该专利的全文引用在此作为参考。简要地讲，如图1所示，真空中断器可动触点杆27可通过合适的方式连接到可转动的触点曲柄29。触点曲柄29可枢转地安装在上部销31上。触点曲柄29还可转动地安装在下部销33上。销33可滑动地锁固在操作杆37的槽35内。操作杆37响应杆臂38绕操作轴39的转动而运动。这种运动可在可闩锁操作机构(图1中未示出)响应于例如异常状况而启动时发生，美国专利No.4,743,876对该可闩锁操作机构有更为全面的描述。当操作杆37位于闭合位置时，该操作杆37沿方向D基本水平地运动。销33也沿基本水平的方向在槽35内滑动。曲柄29沿弧形路径转动，该弧形运动的垂直分量可用于提升真空中断器的可动触点杆27，该可动触点杆使可动触点23运动，直到该可动触点23坐靠在固定触点21上。

一般来讲，用于打开触点21和23的操作联动装置包括一具有一系列相对于操作轴39和操作杆37可枢转地安装的联杆的跳闸闩锁，使得当跳闸锁从最初的垂直位置下降时，操作杆37朝向跳闸闩锁后退，从而断路器1打开并且可动触点23与固定触点21分离。在美国专利No.5,095,293和No.4,743,876中对此有更加全面的描述。

上述说明提供了与根据本发明的方法和设备有关的真空电路中断器的操作和操作机构的一个实施例的总体解释。应该理解，该实施例的变型不会脱离在此更全面地描述的本发明的精神和范围。

应指出，为了突出相应的部件并且使说明书中的重复内容最少，在图1的设计中已示出的元件在后面的附图中可以使用带撇号的相同附图标记来表示。例如，在图2中总体上用附图标记38’和39’表示的操作机构对应于图1所示的杆臂38和操作轴39，并且在本发明中所有材料方面也相类似。利用这种方式，某些部件虽然在后面的附图中也会标出，但可能仅参照第一次示出这些部件的附图对它们进行一次说明。

在由图2更详细示出的真空中断器组件中，杆臂38’通过销51连接到操作臂上，该操作臂具有两个由销53可枢转地连接的联接件47和49。类似地，操作臂的下联接件49在另一端通过销54可枢转地连接到可动触点杆27’的延伸部上，该延伸部位于终止于螺栓45的波纹管密封件的外侧。位于断路器底壳41上的万向节块/十字头块44锁住用于施加必要的力以使触点保持闭合或打开可动触点的触点弹簧55，图2所示的真空外壳25’内看不到可动触点，但可参照图1中的可动触点23来理解图2的可动触点。当由附图标记38’和39’表示的操作机构位于所示的闩锁位置时，可动触点处于闭合状态。模制的绝缘外壳57完全包围真空中断器并且在位置58和28处锚定。这种绝缘使得承载着装置的高压部分的真空中断器可被支承在更靠近断路器1’的低压部分13’和外周的位置，从而布置更紧凑(相比于现有技术的装置)。在本实施例中，使用图2所示的组成模制绝缘壳体57的支承装置来取代图1所示的现有技术装置中使用的绝缘体15和17。

除了所示的可动触点杆27，以及操作联动机构47和49处在打开真空壳体25’内的可动触点的位置外，图3与图2大部分是相同的。

图4示出先前在图2和图3中已图示过的断路器1’，其部分接合在较大的断路器柜65中。所示柜外壁部分剖开，以更好地观察用于通过柜门67驱动断路器1’并使导电端子9’和11’与沿柜65的后部支承的母线和负载触点完全接合就位的插入机构。断路器1’的轮子59在导轨69上行进，并且断路器1’的底架与柜子的断路器支承结构71内的包括曲柄、螺杆和锁位球(captured ball)的锁位球壳体构件相接合，该锁位球壳体构件用于驱使断路器抽拉件出入柜子65。应该认识到，在将断路器1’插入柜子65或从柜子65中取出时，触点一般位于打开位置，以避免与母线和负载上的相应端子相配合的导电端子9’和11’出现电弧。

根据本发明，图5和6中示出改进的断路器1’的一个实施例的过调间隙部分73。在图5中还示出断路器1’的过调间隙调节部分75。在本发明的一示例性实施例中，过调间隙部分73和过调间隙调节部分75相对于触点21’和23’设置在断路器1’的两端。

优选在触点21’和23’处于闭合位置时调节过调间隙。为了方便调节，在调节件壳体79内邻近导电端子9’可动地接合有调节件77。在一实施例中，调节件壳体79包括带内螺纹的壳体，该壳体适于接纳调节件77的带外螺纹的部分。在该实施例中，调节件77和调节件壳体79上的螺纹具有彼此近似的尺寸和螺距。在一实施例中，该螺纹具有标称尺寸(例如，M65)，其螺距为大约2毫米。当使用这种尺寸的螺纹时，调节件77转动四分之一圈可以使该调节件77沿纵向轴线81在纵向上移动约0.5毫米。应该指出，为使调节获得所需的精度，可以使用具有不同尺寸和螺距的螺纹。

在图5所示的实施例中，调节件壳体79连接到真空壳体25’上，使得真空壳体25’纵向运动的距离等于调节件77在调节件壳体79内沿共用纵向轴线81运动的纵向距离。这样，调节件77向上或向下的运动会使真空壳体25’相对于容纳在其中的触点21’和23’运动。该纵向运动会转化成对断路器1’内的过调间隙85作相同距离的调节。虽然希望以在相邻部件中能进行相似的运动(例如，在方向和距离上都相似)的方式将这些部件连接起来-例如在参照图5所描述的实施例中，但是在不脱离本发明精神和范围的情况下，可对调节部分75内的部件设置及其对整个操作的相应影响进行变型。

只要调节件壳体79和真空壳体25’的连接能响应调节件壳体79的运动而促进真空壳体25’的精确计算的运动，就可以使用任何适于两个部件接合的机构和/或定位器。例如，可以使用机械的或化学的紧固机构来牢固地连接真空壳体25’和调节件壳体79。在一示例性实施例中，调节件壳体79通过有头螺钉83以固定的方式连接到真空壳体25’上。例如，有头螺钉83可以包括标准的M16×75mm的有头螺钉。

仍参照图5，当调节件77未用于调节时，其被固定以防止在调节件壳体79内发生意外转动。在一实施例中，使用自锁螺母(bearing locknut)87来实现此目的。当需要进行调节时，先松开自锁螺母87；当根据本发明调节完过调间隙后，再次锁紧自锁螺母。

本发明所述的改进的电路中断器的各个部件均可使用任何合适的材料或其组合来制成。在一实施例中，调节件壳体79包括导电材料，例如铜。虽然不是整个调节件壳体79都需要包括导电材料，但通常需要将断路器1的部件制造和选择成，使得当改进的断路器1’闭合时可以在导电端子9′和11’之间提供连续并且通过触点21’和23’的导电通路。同样，在一实施例中，调节件77包括导电材料，例如铜。然而，和调节件壳体79一样，当断路器1’处于闭合状态时，只要当断路器1’处于闭路状态时，存在位于该断路器1’的导电端子9’和11’之间并且经过触点21’和23’的连续的导电通路，调节件77可以使用任何合适的材料或其组合制成。为了提高连续性，应使这种根据本发明的示例性实施例的导电通路中相邻部件交叉处的接合点最少。当必须有接合点时，可使用导电迭片以有助于通过接合点的连续传导。

根据过调间隙调节部分75内的各种部件所使用的材料，执行过调间隙调节的人员可能需要安全防范。例如，在进行调节前应该先切断断路器1’的电源。作为附加防范，调节人员可穿带绝缘手套或其它安全装置。

参照图6，图中更详细地示出图5所示的断路器1’的过调间隙部分73’。在万向节块44’的下端和定位器-例如有头螺钉89-的上端之间限定过调间隙85’。例如，有头螺钉89可以包括标准的M16×75mm有头螺钉。应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，断路器过调间隙部分73’内所包括的部件的类型和布置可以变化。图6中所示的部件仅与本发明示例性实施例-即断路器组件内具有过调间隙-的情况相关。例如，当使用触点拭接机构来替换图6所示的过调间隙机构时，本领域技术人员可以根据本领域已知技术改变部件和相应的布置。本发明可用于对所有有利于在电路中断器内适当地开闭触点的机构进行调节。

如图6中参考长度91和所示实施例进一步示出的，根据在需要将真空中断器触点保持闭合时所需要的力，对于具体的断路器，过调间隙距离是根据在希望使真空中断器触点保持闭合时所需要的力选择的。过调间隙距离还取决于当例如遇到触发电路断开的异常电力状况时，以足够快的速度打开触点以便安全并且利落地断开电路所需要的力。构成断路器一部分的触点弹簧55’必须提供抵抗瞬时峰值电流以使触点保持闭合的足够的力。触点弹簧55’还必须提供以适当的速度再次打开触点所需要的力。因此，如果和通常情况下一样，触点弹簧55’是压缩弹簧，则在操作期间使触点弹簧55’充分压缩是非常重要的。另一方面，如果使用拉伸弹簧，则在操作期间弹簧中必须存在足够的拉力。当位于操作性地连接的真空壳体内的触点闭合时，触点弹簧55’在使触点完成初始连接后在闭合过程中被进一步压缩(或拉伸)。虽然在该实施例中示出一个触点弹簧55’，但是在替换实施例中也可以使用多个触点弹簧来实现此目的。

中压真空电路中断器通常在1,000伏至38,000伏之间(在世界上某些地区甚至高达40,000伏)的额定电流下工作。高压真空电路中断器通常在大约40,000伏或更高的额定电流下工作。

本发明的示例性实施例包括中压真空电路中断器。虽然不是决定性的，但中压真空电路中断器通常在过调间隙约为0.5毫米(0.02英寸)或更大时能很好地工作。在本发明的中压真空电路中断器的一个实施例中，过调间隙距离91约为5.0毫米(0.20英寸)。通常认为该距离足以提供使80kV4,000安培的真空电路中断器中的触点开闭所需的力。在通常的操作中，当这种真空电路中断器处于全打开状态时，触点之间具有一定的距离，在一实施例中，该距离约为11.0毫米(0.43英寸)。该距离被称为真空电路中断器的“冲程”。过调间隙91和冲程的组合长度是当操作杆在完全闭合状态和完全打开状态之间移动触头时所行进的总距离。

如断路器领域中的技术人员已知，可根据“冲程”长度以及真空电路中断器的电压特性对过调间隙91进行调节。这样，过调间隙的长度可以是从0毫米到使触点在断开期间分开并使触点焊接的可能性最小所必需的长度。

如图6所示实施例中进一步示出的，触点弹簧55’在分隔件93和万向节块44’之间与可动触点杆27’的延伸部沿轴向连接，其中分隔件93被沿可动触点杆27’支承，万向节块44’与分隔件93间隔开。参照图5和图6，当断路器1’的触点从开路状态闭合时，可动触点杆27’朝其闭路状态向上移动。在可动触点杆27’行进距离Y之后，触点21’和23’就位，分隔件93停止运动。但可动触点杆27’继续运动距离91(即，过调间隙的长度)，直到其位于其最上方的位置。此时，触点弹簧55’在分隔件93和万向节块44’之间被完全储能(例如压缩)。应指出，如断路器领域中的技术人员已知的，可以使用任何合适的部件来在电路中断器内提供过调间隙或类似的结构，以与本发明的调节机构一起使用。

当断路器1’的触点从闭路状态打开时，可动触点杆27’在断开过程中行进过调间隙距离91，然后固定触点21’和可动触点23’开始彼此分离。在此初始行进中，触点弹簧55’中贮存的能量传递到可动触点杆27’，从而使可动触点杆27’获得足以提供断开触点所需的力的动能。因此，随着触点杆27’继续运动，可动触点23’在从固定触点21’向完全开路状态下降的过程中与可动触点杆27’接合并与其结合。通过等量地释放贮存在触点弹簧55’内的能量以断开闭合的触点21’和23’之间形成的任何结合(weld)，过调间隙85’可有利于有效地断开触点。

根据一示例性实施例，使调节件77的上表面与调节件壳体79的上表面之间的如图5中距离95所示的初始距离约为30.5毫米(1.2英寸)。该距离为正确定位和调节过调间隙85提供了活动余地。调节是在操作中根据需要进行的。例如，操作人员可以选择在设备运行期间以预定的时间间隔检验并调节过调间隙85，从而确保改进的断路器1’的性能可靠。此外，操作人员可以选择在已触发某些事件-例如已知的导致触点腐蚀的事件之后调节过调间隙85。触点腐蚀可对过调间隙距离91产生有害的影响，从而妨碍电路中断器获得诸如过调间隙85的机构的全部优点。断路器领域中的技术人员可以理解，可在本发明的其它实施例中使用指示器，以便帮助确定何时进行调节可能是有益的。

为了在进行调节时松开并转动自锁螺母87，可以使用任何合适的工具。在如图7所示的实施例中，使用插销扳手97来松开自锁螺母87’。在该示例性实施例中，使插销扳手97上的销99与自锁螺母87’上形状相似的槽101对齐，从而接合自锁螺母87’以便进行松开。然后通过沿适当方向将插销扳手97转动适当的圈数来松开自锁螺母87’。

一旦松开自锁螺母87’，就可使调节件77’转动适当的圈数来实现所需要的或者所希望的过调间隙调节。在图7所示的实施例中，使用调节扳手组件103来实现此目的。在该示例性实施例中，调节扳手组件103上的销105与调节件77’上形状相似的孔107对齐从而接合调节件77’以使其转动。然后使调节件77’在调节件壳体79’内转动。在进行完所希望的调节后，使用插销扳手97将自锁螺母87’和调节件77’锁定在一起。

图8-11以不同的视图示出调节件77’的其它细节。适于接纳图7所示调节扳手组件103的四个孔107’中的每个都可参照图8-11。图8示出调节件77’的侧部正视图。图9示出调节件77’的俯视图，其中示出适于使如图5的实施例所示的有头螺钉83插入的孔109。图10示出调节件77’的一个实施例的侧部俯视图，而图11示出图10所示调节件77’的横截面视图。可以理解，在锁定和松开过调间隙调节机构时可以使用其它合适的工具和部件。例如，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可改变调节件77’和自锁螺母87’中用于使工具插入的孔的数量和形状。此外，根据电路中断器的总体设计以及调节电路中断器中的过调间隙所使用的工具的不同，在这些部件中可以没有上述孔。

如上所述，为了确定何时需要调节过调间隙或何时调节过调间隙是有益的，例如可使用如美国专利No.5,095,293和No.6,002,560所描述的指示器来测试弹簧的压缩/压力(或拉伸/拉力)并且确定其是否适当/足够。适当/足够的弹簧压缩在某种程度上可表示触点处于可接受的状态。这是因为在上述实施例中磨损的触点需要杆移动更多的距离，杆移动更多距离意味着会减小触点弹簧的压缩。在弹簧压缩较少的情况下，贮存在触点弹簧中的能量就少，从而不能获得开闭触点所需的足够力。

在不脱离由附加的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，断路器领域的技术人员可以显而易见地对本发明进行各种修改和替换。例如，虽然全文都参照断路器中的过调间隙调节，但在替换方案中本发明同样适用于调节采用这种机构的断路器的触点拭接部分的，或可实现类似目的的过调间隙机构。此外，本发明不仅适用于断路器，而且也适用于使用中断器的任何其它装置。如背景技术中提到的，很多电力分配和保护设备都使用电路中断器。真空中断器可用于例如接触器、电机起动器、抽头变换器、配电自动开关、金属壳装开关设备以及其它设备。相应地构成了所附权利要求书。应该注意在下文任何方法权利要求中提到的步骤都不是必须要按照其所列出的顺序执行的。本领域普通技术人员可以认识到，在执行这些步骤时可使用与列出的顺序不同的变型。

Claims (23)

1、一种电路中断器(5’)，包括：

固定电触点(21’)；

可动电触点(23’)；

操作杆组件，其包括至少一个用于向触点(21’，23’)施加相应的开闭力的触点弹簧(55’)；

可动触点杆(27’)，其操作性地连接在可动电触点(23’)和操作杆组件之间，以用于定位可动电触点(23’)使其与固定电触点(21’)接合或脱离接合；以及

调节件(77)，其可调节地设置在电路中断器(5’)的关于可动电触点(23’)与所述至少一个触点弹簧(55’)相对的端部；

其中，操作杆组件的运动通过可动触点杆(27’)的运动使可动电触点(23’)与固定电触点(21’)接合和脱离接合，可动电触点(23’)利用由触点弹簧(55’)施加的力与固定电触点(21’)接合和脱离接合；以及

调节件(77)能够调节在移动可动电触点(23’)使其与固定电触点(21’)接合和脱离接合时由触点弹簧(55’)施加的力。

2、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，还包括用于施加触点弹簧力的过调间隙(85)。

3、根据权利要求2所述的电路中断器(5’)，其特征在于，过调间隙(85)约为5.0毫米。

4、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，还包括用于施加触点弹簧力的触点拭接部分。

5、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，所述至少一个触点弹簧(55’)包括压缩弹簧。

6、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，所述触点弹簧(55’)包括拉伸弹簧。

7、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，还包括两个触点弹簧。

8、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，由插置在调节件(77)和固定电触点(21’)之间的带螺纹的调节件壳体(79)来接纳调节件(77)上的外螺纹。

9、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，电路中断器(5’)包括真空电路中断器。

10、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，电路中断器(5’)包括具有封装固定电触点(21’)和可动电触点(23’)的真空壳体(25’)的真空电路中断器；调节件(77)连接到真空壳体(25’)上，以便有利于真空壳体(25’)在调节过程中沿与调节件(77)共有的纵向轴线(81)进行纵向运动。

11、根据权利要求10所述的电路中断器(5’)，其特征在于，调节件(77)使用有头螺钉(83)以固定的方式连接到真空壳体(25’)上。

12、根据权利要求10所述的电路中断器(5’)，其特征在于，还包括用于施加触点弹簧力的过调间隙(85)；真空壳体(25’)在调节过程中行进的距离与过调间隙(85)的调节距离相对应。

13、根据权利要求10所述的电路中断器(5’)，其特征在于，调节件(77)的上表面与真空壳体(25’)的上表面之间的初始设定距离约为30.5毫米。

14、根据权利要求8的电路中断器(5’)，其特征在于，调节件(77)在调节活动之间被固定。

15、根据权利要求14所述的电路中断器(5’)，其特征在于，使用自锁螺母(87)来固定调节件(77)。

16、根据权利要求15所述的电路中断器(5’)，其特征在于，自锁螺母(87)通过螺纹与调节件壳体(79)接合。

17、根据权利要求1所述的电路中断器(5’)，其特征在于，调节件(77)包括导电材料。

18、一种包括权利要求1所述电路中断器(5’)的断路器(1’)。

19、根据权利要求18所述的断路器(1’)，其特征在于，断路器(1’)包括中压真空断路器。

20、一种当定位电路中断器(5’)中的可动电触点(23’)使其与固定电触点(21’)接合和脱离接合时，对由触点弹簧(55’)施加的弹簧力进行调节的方法，该方法包括：

设置调节件(77)，该调节件可调节地设置在电路中断器(5’)的关于可动电触点(23’)与至少一个触点弹簧(55’)相对的端部；以及

按获得需要的力所必须的调节量对调节件(77)进行调节。

21、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，使用调节扳手组件(103)来调节调节件(77)。

22、一种配套元件，该配套元件用于当定位电路中断气(5’)中的可动电触点(23’)使其与固定电触点(21’)接合和脱离接合时保持由触点弹簧(55’)所施加的需要的力，该配套元件包括：

权利要求15所述的电路中断器(5’)；

用于锁定和松开自锁螺母(87)的插销扳手(97)；以及

用于调节调节件(77)的调节扳手组件(103)。

23、一种包括权利要求1所述电路中断器(5’)的电力系统。

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