CN204578054U - 保护性装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种保护性装置，所述保护性装置包含安置在背面主体部件与前盖部分之间的分离器部分。所述分离器部分包含可经由面对所述前盖部分的第一主要表面接入的复位销孔口和安置在面对所述背面主体部件的相反第二主要表面的复位销引导部分。所述保护性装置进一步包含闩锁块组合件，所述闩锁块组合件具有经配置以容纳复位销和闩锁元件的中心闩锁块部分。所述中心闩锁块部分包含经配置以容纳所述复位销引导部分的开放侧。所述复位销通过所述复位销引导部分基本上受到阻止而不会经由所述开放侧离开所述中心闩锁块部分。

Description

保护性装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年5月14日申请的第14/277,531号美国专利申请的优先权，依赖于该申请的内容并且该申请以全文引用的方式并入本文中，并且特此要求根据《保护工业产权巴黎公约》的优先权益。
技术领域
本实用新型大体上涉及电力布线装置，并且尤其涉及保护性布线装置。
背景技术
保护性电力布线装置的设计者面临两个相互冲突的目标。第一个目标是减小布线装置外壳的三个维度中的每一个的大小，因为较小的布线装置更容易安装在标准暗线箱开口中。同时，消费者需要保护性装置包含额外保护能力和/或功能性。因而需要一种无需使用额外印刷电路板(Printed Circuit Board或“PCB”)，表面面积而实质性减轻或避免表面追踪、串扰和电压浪涌效应的装置。还需要一种增加印刷电路板上的电子组件的密度同时维持装置可靠性的有效的方式。这样做时，期望限制包括从线路到负载的交流(Alternating Current或“AC”)导电路径的导电段的数目。
实用新型内容
本实用新型提供一种保护性装置，其目的是为解决上述现有技术存在的问题，即通过提供一种实质性避免从高电压组件对信号电压组件的表面追踪和串扰威胁，而同时减小印刷电路板表面面积的保护性装置来解决上述需要。此外，本实用新型允许增加保护性装置印刷电路板上的电子组件的密度同时维持装置的可靠性。本实用新型还经配置以实质性防止在交流电力分配系统中传播的电压浪涌损坏小型信号组件。在实现上述目标的同时，本实用新型还限制包括从线路到负载的交流导电路径的导电片段的数目，因而限制发热。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：本实用新型的第一个实施例提供了一种保护性装置，其包括：外壳组合件，其包含背面主体部件和前盖部分；线路接口组合件，其在所述背面主体部件内在第一平面中安置在第一印刷电路板上，所述第一印刷电路板具有形成在其中的接口孔口，所述线路接口组合件包括电介质外壳，所述电介质外壳包含圆柱形壳体和接口部分，包括至少一个环形传感器的环形传感器组合件安置在所述圆柱形壳体内部，所述第一印刷电路板经配置以在所述接口部分插入到所述接口孔口中时基本上覆盖所述圆柱形壳体以便完成所述圆柱形壳体，所述环形传感器组合件不电连接到所述第一印刷电路板，所述线路接口组合件还包含多个具有电连接到所述第一印刷电路板的火线端子部分和零线端子部分的线路端子，所述线路接口组合件还包含火线接触臂和零线接触臂，其中的至少一个布线通过所述环形传感器组合件、所述火线接触臂和所述零线接触臂具有经配置以分别与所述接口部分内的所述火线端子部分和所述零线端子部分配合的端接部分，所述多个线路端子耦合到安置在所述第一印刷电路板上的至少一个调节电路，所述至少一个调节电路经配置以调节交流线路信号；以及机电电路组合件，其安置在所述背面主体部件内的第二印刷电路板上，所述第二印刷电路板安置在从所述第一平面偏移预定距离的第二平面中，并且经配置以接收所述经调节交流线路信号，所述第二印刷电路板还包含电耦合到所述环形传感器组合件的故障检测部分，所述机电电路组合件包含多个负载端子，所述多个负载端子和所述多个线路端子在复位位置中电耦合并且在跳闸位置中解耦。
根据上述的实施例，电介质引导沟道包含经配置以容纳测试线的测试线沟道，所述测试线被布线通过至少一个环形孔口。
根据上述的实施例，所述机电电路组合件进一步包括：电路断流器框架部件，其安置在所述第二印刷电路板上并且包含致动器框架部分和电路断流器支撑部分，所述电路断流器支撑部分包含对下方的所述第二印刷电路板开放的框架对齐部分；螺线管致动器，其安置在所述致动器框架部分中，定位邻近于所述线路接口组合件；闩锁块组合件，其包含中心闩锁块部分和至少一个汇流条固持器，所述中心闩锁块部分经配置以容纳复位销和闩锁元件，所述中心闩锁块部分在所述框架对齐部分内在所述跳闸位置与所述复位位置之间移动；以及至少一个汇流条元件，其经配置以安置在所述至少一个汇流条固持器内，所述至少一个汇流条元件包含汇流条线路侧触点和汇流条负载侧触点，所述至少一个汇流条元件通过汇流条对齐特征在两个正交方向上受到限 制，使得所述汇流条线路侧触点和所述汇流条负载侧触点分别与线路触点和负载触点垂直对准。
根据上述的实施例，其进一步包括：分离器部分，其安置在所述背面主体部件与所述前盖部分之间，所述分离器部分包含能经由面对所述前盖的第一主要表面可触及的复位销孔口和安置在面对所述背面主体部件的相反第二主要表面上的复位销引导部分；以及闩锁块组合件，其包含经配置以容纳复位销和闩锁元件的中心闩锁块部分，所述中心闩锁块部分包含经配置以容纳所述复位销引导部分的开放侧，所述复位销通过所述复位销引导部分基本上受到阻止不会经由所述开放侧离开所述中心闩锁块部分。
根据上述的实施例，所述机电电路组合件进一步包括：闩锁块组合件，其包含中心闩锁块部分和至少一个汇流条固持器，所述中心闩锁块部分经配置以容纳复位销和闩锁元件，所述至少一个汇流条固持器包含汇流条枢转元件和汇流条对齐特征；以及至少一个汇流条元件，其经配置以安置在所述至少一个汇流条固持器内，所述至少一个汇流条元件包含汇流条线路侧触点和汇流条负载侧触点，所述至少一个汇流条元件通过所述汇流条对齐特征在两个正交方向上受到限制，使得所述汇流条线路侧触点和所述汇流条负载侧触点分别在一个平面内与线路触点和负载触点基本上对准，所述汇流条枢转元件经配置以使所述至少一个汇流条元件在所述平面内围绕一根轴枢转，使得复位操作之后弹簧接触力基本上平均分布在所述汇流条线路侧触点与所述汇流条负载侧触点之间。
根据上述的实施例，所述电介质外壳包含经配置以容纳耦合在所述故障检测部分与所述至少一个环形传感器之间的电导体的低电压接口部分，所述低电压接口部分经配置以建立所述第一平面与所述第二平面之间的所述偏移。
根据上述的实施例，所述至少一个环形传感器经配置以感测接地故障、接地零线故障或电弧故障。
本实用新型另一个实施例,提供了一种保护性装置，其包括：分离器部分，其安置在背面主体部件与前盖部分之间，所述分离器部分包含能经由面对所述前盖的第一主要表面可触及的复位销孔口和安置在面对所述背面主体部件的相反第二主要表面上的复位销引导部分，所述装置进一步包括闩锁块组合件，其包含经配置以容纳复位销和闩锁元件的中心闩锁块部分，所述中心闩锁块部分包含经配置以容纳所述复位销 引导部分的开放侧，所述复位销通过所述复位销引导部分基本上被阻止而不会经由所述开放侧离开所述中心闩锁块部分。
根据上述的实施例，其进一步包括线路接口组合件，所述线路接口组合件在所述背面主体部件内在第一平面中安置在第一印刷电路板上，所述线路接口组合件包括电介质外壳，所述电介质外壳包含壳体和接口部分，包括至少一个环形传感器的环形传感器组合件安置在所述壳体内部，所述第一印刷电路板经配置以在所述接口部分耦合到所述第一印刷电路板时基本上覆盖所述壳体以完成所述壳体，所述环形传感器组合件不电连接到所述第一印刷电路板。
根据上述的实施例，其进一步包括机电电路组合件，所述机电电路组合件安置在所述背面主体部件内的第二印刷电路板上，所述第二印刷电路板安置在从所述第一平面偏移预定距离的第二平面中，所述第二印刷电路板还包含电耦合到所述环形传感器组合件的故障检测部分。
根据上述的实施例，其进一步包括至少一个调节电路，所述调节电路安置在所述第一印刷电路板上并且经配置以向第二印刷电路板提供经调节交流线路信号，所述至少一个调节电路选自包含火花隙结构、电容性滤波器、金属氧化物压敏电阻、阻容电路、RLC电路、所述至少一个环形传感器或电源中的至少一个的电路群组。
本实用新型的额外特征和优点将在下文详细描述中予以阐述，且将部分地由所属领域的技术人员从所述描述而容易地了解或通过实践本文中所描述的本实用新型(包含下文的详细描述、权利要求书以及附图)而认识到。包含附图是为了更深入理解本实用新型，附图结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图说明本实用新型的各种实施例，且与描述一起用以阐释本实用新型的原理和操作。
附图说明
在所述附图中，在不同视图中，相同的元件符号一般是指相同的部分。并且，所述附图未必是按比例绘制，实际上重点总的来说是说明本实用新型的原理。
图1A-图1C是根据本实用新型的各种实施例的保护性电力布线装置的立体图；
图2是在图1A-图1C中描绘的保护性电力布线装置的侧视图；
图3是在图1A-图1C中描绘的保护性电力布线装置的侧视图；
图4是在图1A-图1C中描绘的保护性电力布线装置的立体图，其中去除了多个 组件；
图5A-图5B是在图4中描绘的线路接口组合件的立体图；
图6是在图5A-图5B中描绘的线路接口组合件的分解图；
图7A-图7B是在图5A、图5B和图6中描绘的线路接口组合件外壳的详细立体图；
图8是在图4中描绘的机电组合件的立体图；
图9是在图8中描绘的机电组合件的电路断流器部分的立体图；以及
图10是在图9中描绘的螺线管致动器组合件的立体图；
图11是在图9中描绘的闩锁块组合件的立体图；
图12是根据本实用新型的一实施例的复位销引导沟道的详细截面图；
图13是根据本实用新型的另一实施例的保护性装置的截面图；
图14是图1A到图1C中描绘的保护性电线装置的立体图，其中前盖被移除；
图15是图1A到图1C中描绘的保护性电线装置的立体图，其中前盖、背面主体部件和螺丝被移除；
图16是图1A到图1C中描绘的保护性电线装置的分解立体图，其中没有前盖；
图17A到图17G是根据本实用新型的实施例的保护性电线装置的20A分离器的6个侧视图和立体图；
图18A到图18G是根据本实用新型的实施例的保护性电线装置的15A分离器的6个侧视图和立体图；以及
图19是根据本实用新型的又一实施例的保护性装置的示意性框图。
具体实施方式
现在将详细参考本实用新型的当前示范性实施例，在附图中图示这些示范性实施例的实例。只要可能，将在各处的附图中使用相同元件符号来指代相同或相似部分。图1A-图1C中展示本实用新型的保护性装置的示范性实施例，并且全文中总体上用元件符号10标示这个示范性实施例。
如本文中体现并且在图1A-图1C中描绘，揭示了根据本实用新型的各种实施例的保护性电力布线装置的立体图。保护性装置10包含一个外壳，所述外壳具有前盖12、背面主体部件14和分离器16。在这些实施例中，从装置10的外部只能看到分 离器16的一小部分(见图1B)。前盖包含出线插口12-1，其经配置以接纳带线插头的火线、零线和接地插片。背面主体部分14包含线路螺丝接头102和负载螺丝接头202，线路螺丝接头和负载螺丝接头允许装置分别连接到交流电力源和负载电路。图1B展示背面主体部分14。背面主体的后部主要表面14-1包含一个凸起圆柱形部分14-2，所述凸起圆柱形部分经配置以容纳本文所述的环形传感器组合件。
如本文中所展示，本实用新型为用户提供了多种类别的指示器。图1A例如展示了前盖中的不对称凹陷部分，其包含凹陷平面表面15，所述凹陷平面表面可以容纳人类可读标志和一个或多个指示灯20。所述指示灯可以配置为跳闸指示器、标灯、布线错误指示器或寿命终止指示器。因此，所述人类可读标志可以提供适合于(多个)灯的消息或指令。举例来说，如果灯是跳闸指示器，那么所述消息可以写着“如果发光请按压复位按钮”。复位按钮17和测试按钮18邻近于凹陷平面区域15而安置。
在图1C中，凹陷区域的特征是具有对称设计，其中凹陷平面表面15安置在测试按钮18和复位按钮17的任一侧上。图1C的实施例展示了寿命终止指示灯20，其中消息“如果闪光就更换”邻近于这个指示灯。
参看图2，揭示了保护性电力布线装置10的侧视图，其中前盖、分离器和背面主体被去除或未展示。火线插口端子22-1安置在前盖12与分离器16之间。(为了说明得清楚，这个视图中没有展示前盖和分离器)。火线插口端子22-1包含火线出线插口触点22-10，并且零线插口端子22-2包含零线出线插口触点22-20。接地母线2包含接地触点2-2。这些触点一起形成两组触点，即接地触点2-2、火线插口触点22-10和零线插口触点22-20，这两组触点经由形成在前盖12中的孔口12-1容纳带线插头的插片。火线插口端子22-1还包含火线固定触点22-12，其经配置以与火线汇流条240-1的负载侧触点244-1匹配。火线汇流条240-1的线路侧触点242-1与线路接触臂104-1的火线触点104-10配合。
现在转向安置在分离器16下方的其它元件(为了说明得清楚，这个视图中未展示)，装置10是使用线路输入接口组合件100和机电组合件200实施的。组合件100包含印刷电路板101，并且组合件200包含从线路接口印刷电路板101偏移的另一印刷电路板201。该“印刷电路板偏移”大约等于约0.25英寸，并且经配置以防止在线路输入接口印刷电路板101中传播的串扰或表面追踪传递到机电印刷电路板201。
如本文所描述，线路输入接口组合件100为装置10提供到电力分配电路的线路侧(即，到交流电源)的接口。线路输入接口组合件100可以因而包含电涌保护、交流/直流(AC/DC)转换(即，电源电路)和其它调节电路。环形传感器(其电连接到机电印刷电路板201上的电路)安装在线路输入接口组合件印刷电路板101上，使得火线和零线导体连同可选的自动测试导体可以穿过环形的中心孔口而被布线。
机电印刷电路板201包含小型信号电压处理组件，例如接地故障断路(Ground Fault Interruptor或“GFI＂)检测器、微处理器等。螺线管线圈架组合件210和闩锁块220也机械地安装到印刷电路板201上。螺线管线圈架组合件210包含至少一个螺线管线圈212，其具有至少一个电连接到火线导体的互连引脚。虽然螺线管线圈是作为线圈架组合件210的一部分机械附接到印刷电路板201，但是所述引脚对印刷电路板201很少有或者没有电力连接性。实情为，引脚穿过印刷电路板201中的隔离孔，用于电连接到接口印刷电路板101。线圈架组合件可经配置以用塑料壁隔离引脚与低电压电路。负载端子202同样安装到机电印刷电路板201上，但是对所述板很少有或者没有电力连接性。
参看图3，展示了从相反侧看的保护性电力布线装置的侧视图。这个视图展示了零线插口端子22-2，其包含零线固定触点22-22，所述零线固定触点经配置以与零线汇流条240-2(在光导管204-1后面)的负载侧触点244-2配合。零线汇流条240-2的线路侧触点242-2与零线接触臂104-2的零线触点104-12配合。应注意，机电组合件200还包含金属氧化物压敏电阻(MOV)206。金属氧化物压敏电阻206是信号调节电路254(见图19)的一部分，所述信号调节电路还包含RLC电路(RLC电路为由电阻、电感、电容组成的电路)，RLC电路在电涌状况过程中进一步保护螺线管。可以使用螺线管线圈212实施这个电路的电感器部分。在本实用新型的替代实施例中，电阻器、电容器和金属氧化物压敏电阻206可以安置在接口印刷电路板101上(见图19)。
如本文中所体现和图4中所描绘，展示了保护性电力布线装置10的立体图，其中前盖、分离器、背面主体和正面插口端子已去除。这个视图用短划线矩形展示了“组合件接口”，以展示线路接口组合件100与机电组合件200之间的接口所处的位置。接口印刷电路板101(这个视图中未展示)和机电印刷电路板201通过线路调节组件下游的线路端子互连，以便提供用于电源270的经调节火线信号和充当用于印刷电路 板201的局部接地参考的线路零线信号。(例如见图19)。
螺线管线圈架组合件210与接口组合件100邻接，并且左右两侧是从线路接口组合件100延伸的线路火线接触臂104-1及线路零线接触臂104-2。线路火线接触臂104-1、线路零线接触臂104-2包含分别与火线汇流条240-1和零线汇流条240-2的线路侧配合的触点。又，每一火线汇流条240-1及零线汇流条240-2分别通过火线柔性线缆202-3及零线柔性线缆202-4连接到其相应火线负载端子202-1及零线负载端子202-2。火线汇流条240-1及零线汇流条240-2经配置以通过闩锁230的操作和闩锁块220的运动而在复位状态与跳闸状态之间移动。闩锁块220包含辅助开关致动器228，其经配置以操作辅助开关触点234。火线负载端子202-1及零线负载端子202-2之间的区域包含印刷电路板201的用于小型信号组件的部分201-1。微处理器252安置在印刷电路板部分201-1的底面上(因而在这个视图中看不见)。(见图19)。
参看图5A-图5B，揭示了线路接口组合件100的立体图。图5A展示了线路接口组合件100的顶面。线路接口组合件100包含一个具有中心圆柱形部分114的电介质或电绝缘外壳110。中心圆柱形部分114包含引导沟道116，所述引导沟道安装在印刷电路板101中，使得其从底部到底部遵循中心圆柱形部分114的中心圆柱形的轴。中心圆柱形部分114容纳(并且基本上屏蔽)环形传感器组合件120(见图6)。引导沟道116包含三个通道，即火线沟道116-1、零线沟道116-2和测试电路寻体沟道116-3，其分别容纳火线接触臂104-1、零线接触臂104-2和测试电路导体106。也见图7A-图7B。如图5A中所示，火线接触臂104-1和零线接触臂104-2分别包含火线触点104-10和零线触点104-20，这些触点形成如下所述的断流触点组的线路部分。另外，火线接触臂104-1和零线接触臂104-2分别包含火线火花隙部分109-1及零线火花隙部分109-2，这些部分并非通过引导沟道116电隔离，并且间隔开预定距离以形成火花隙109。当存在异常高能量雷涌时，火花隙109保护金属氧化物压敏电阻108。因此，火花隙109表示安置在接口组合件100内的另一线路电压调节元件。
图5B展示线路接口组合件100的底面。圆柱形部分114的这一侧配合在图1B中展示的背面主体部件14的凸起圆柱形部分14-2内。引导沟道116包含一个延伸穿过印刷电路板101的导体接口部分118。火线接触臂104-1和零线接触臂104-2从引导沟道通道，即火线沟道116-1和零线沟道116-2露出，进入导体接口元件118中，以分别与端子火线突片102-3和零线突片102-4配合。应注意，火线螺丝端子102-1 和零线螺丝端子102-2基本上贴合端子火线支撑翼部分112-1和零线支撑翼部分112-2，端子支撑翼形部分一体地连接到圆柱形部分114。具体来说，火线螺丝端子102-1环绕支撑部分112-1，并且零线螺丝端子102-1环绕支撑部分112-2，使得火线突片102-3和零线突片102-4分别安置在分别与火线接触臂104-1和零线接触臂104-2的末端部分邻接的导体接口元件118内。在这个点，火线突片102-3电接合到火线接触臂104-1，并且零线突片102-4电接合到零线接触臂104-2。因此，从火线螺丝端子102-1延伸到火线触点104-10的路径之间存在单个机电互连，及从零线螺丝端子102-2到零线触点104-20路径的单个机电互连。因而，电路断流器的线路螺丝端子与线路触点之间的导电路径中的I2R损失(转换成热的电)实质性减少。
应注意，测试导体106还从接口元件118露出，并且被布线到机电组合件200，在这里，测试导体连接到处理器252的输出端。来自传感器的低电压信号引线120-1也从接口外壳110的低电压接口部分111露出，并且同样被布线到机电组合件200作为故障检测器的输入。见图19。因而，虽然环形传感器120机械地安装到印刷电路板101，但是从环形传感器引出的低电压信号电连接到机电印刷电路板201。换句话说，环形传感器120被电介质外壳114安置并且基本上受到电介质外壳114屏蔽免受噪声影响，电介质外壳将其连接到第二印刷电路板201而不会引入噪声或串扰。
使用合适的手段将线路火线突片102-3和零线突片102-4固定到第一印刷电路板101。例如12mm的大型金属氧化物压敏电阻108连接在火线端子102-1与零线端子102-2之间，以便调节交流电力源所提供的交流电力输入信号。第一印刷电路板101还可经配置以包含半波整流器电源。在本实用新型的另一实施例中，印刷电路板101经配置以在圆柱形部分114和端子火线支撑翼112-1和零线支撑翼112-2部分下方延伸更大距离以便提供更大的表面面积。在这个实施例中，印刷电路板101经配置以容纳完整波桥式整流器电路以及噪声减轻阻容(RC)滤波电路。在又一实施例中，印刷电路板101在印刷电路板201下方延伸以容纳额外电路。见图13。
参看图6，揭示了在图5A-图5B中描绘的线路接口组合件100的分解图。清楚地展示了电介质外壳110包含中心圆柱形部分114和沿圆柱形的中心轴安置的引导沟道116。上述接口118展示在引导沟道116的一个末端处。接口118将线路端子102与接触臂对准，使得线路端子与相应接触臂邻接。在随后的处理步骤中，使用例如焊接等合适的手段将每一对线路端子/接触臂机电地连接。接口118还经配置以插入到 在印刷电路板101中形成的开口101-2中。最后，通过低电压接口防护层111和圆柱形外壳114的底部基本上建立印刷电路板101与印刷电路板201之间的偏移。
环形组合件120插入到圆柱形外壳114中，并且包含接地零线传感器122、绝缘体122-1、差分传感器124、另一绝缘体124-1和屏蔽部分126。在将环形组合件120插入在圆柱形外壳114中之后，将接口部分118插入到印刷电路板开口101-2中，并且将组合件110/120组合件机械地安装到印刷电路板101。
参看图7A-图7B，揭示了在图6中描绘的电介质外壳110的详细立体图。图7A展示了电介质外壳110的顶面。这个视图更清楚地展示了先前描述的环形外壳114和端子火线支撑翼112-1和零线支撑翼112-2。火线端子支撑翼112-1和零线支撑翼112-2经配置以支撑接触臂。引导沟道116展示为包含中心间隔物116-4，其经配置以将火线沟道116-1与零线沟道116-2分开。中心间隔物部分116-4还包含用于测试线106的较窄开口116-3。这个视图中还展示了低电压接口部分111的俯视图。
图7B展示了外壳110的底面。中心圆柱形外壳114包含经配置以容纳印刷电路板101的圆环114-1。接口118从底部圆柱形的底114-2和环114-1上方突起，使得接口可以插入到印刷电路板开口101-2中。
如本文中所体现和在图8中所描绘，揭示了机电组合件200的机械部分200-2的立体图。如上文在图2-图4中所展示，机械部分200-2安置在印刷电路板201(这个视图中为了说明得清楚未展示)上。线圈架组合件210包含安置在磁性框架部分212-1内的螺线管线圈212。如上文所示，线圈架组合件与线路接口外壳110(这个视图中未展示)邻接，并且充当用于衔铁柱塞214(这个视图中也未展示)的衔铁止挡件。
闩锁230和卷弹簧230-1安置在螺线管组合件210与闩锁块220之间。闩锁230包含通过螺线管衔铁(这个视图中未展示)啮合的竖直冲击板部分和经配置以在闩锁块220的中心部分222内移动的水平部分。
闩锁块220包含火线汇流条托架224和零线汇流条托架226，其一体地形成并且连接到中心闩锁块部分222。火线托架224包含火线汇流条托架中心支柱224-1，其经配置以从下方容纳火线汇流条240-1中的中心开口，并且从上方容纳断开弹簧(未图示)。火线托架224还包含第一横向支柱224-2和第二横向支柱224-4，其经配置以在其间啮合汇流条突片246-1。火线汇流条240-1还通过凸起止动器壁224-6受到限制。(零线托架226包含相同元件)。
火线汇流条240-1通过柔性电缆202-10电连接到负载火线端子202-1。同样，零线汇流条240-2通过柔性电缆202-20电连接到负载零线端子202-2。每一汇流条包含经配置以分别与线路火线触点104-10、零线触点104-20配合的汇流条线路火线触点242-1和汇流条线路零线触点242-2)，和经配置以分别与插口火线固定触点22-12和零线固定触点22-22配合的负载火线触点244-1和负载零线触点244-2。
如箭头240-20所示，当相对汇流条的触点与其相应线路火线触点104-10及线路零线触点104-20或火线固定触点22-12及零线固定触点22-22啮合时，零线汇流条托架中心支柱226-1和第一横向支柱和第二横向支柱允许零线汇流条240-2的一侧向上旋转。换言之，如果汇流条线路零线触点242-2首先与线路臂触零线触点104-20啮合，那么汇流条将从汇流条线路零线触点242-2向上枢转直到负载零线触点244-2啮合零线固定触点22-22为止(见图3)。如果负载零线触点244-2与零线固定触点22-22啮合，那么发生相反的旋转。同时，汇流条突片安置在第一横向支柱和第二横向支柱之间，这些横向支柱防止汇流条横向地移动。因此，汇流条触点在三个维度上对准，以便使电弧和I2R损失实质上最小化。
机械组合件200-2还包含辅助开关234，其包含开关投掷闸刀234-1。辅助开关234经配置以在装置跳闸时基本上防止接地故障断路电路(在机电印刷电路板201上)(从线路接口印刷电路板101)接收经调节交流电力。处理器集成电路继续经由次电源接收经调节电力。见图19。
参看图9，展示了图8中描绘的机械组合件的电路断流器部分220的立体图。在这个视图中，去除了火线汇流条240-1和零线汇流条240-2。应注意，汇流条火线止动器壁224-6和汇流条零线止动器壁226-6包含圆形凹陷，其经配置以分别容纳火线断开弹簧和零线断开弹簧。如上文所示，断开弹簧(未图示)插入在火线汇流条托架中心支柱224-1和零线汇流条托架中心支柱226-1上，并且经配置以在跳闸动作期间闩锁230释放复位销17-1(这个视图中未展示)时向汇流条施加断开力。当在复位状态中断开弹簧压缩在分离器与汇流条之间时，断开力储存在所述断开弹簧中。当装置跳闸时，释放断开力。当然，通过断开弹簧施加的弹簧力小于耦合到复位销17-1的接触弹簧17-2所施加的接触力(例如见图13)。
闩锁块220还包含辅助开关致动器部分228，其经配置以啮合从开关闸刀234-1延伸的突片234-2。当闩锁230释放复位销17-1时，辅助闩锁块部分228与突片234-2 啮合以迫使辅助开关触点234打开。当复位销与闩锁230啮合并且接触弹簧将闩锁块220向上抬升时，安置在下方的辅助开关卷弹簧204(这个视图中看不见)向上按压辅助开关突片234-2。卷弹簧安放在背面主体14中，并且延伸穿过防护层210-1中的孔口。例如见图12。在本实用新型的替代实施例中，开关闸刀234-1可以在闭合位置中预偏置，作为用于闭合辅助开关234的冗余构件。在本实用新型的又一替代实施例中，开关闸刀234-1在闭合位置中预偏置，并且省略了辅助开关卷弹簧。
参看图10，揭示了图9中描绘的电路断流器的螺线管致动器组合件210部分的立体图。螺线管组合件210包含容纳螺线管线圈架212的框架部分210-2和磁性框架212-1。在本实用新型的一个实施例中，螺线管212包含用于正常使用的跳闸螺线管和只有在微处理器252断定装置已经达到寿命终止(EOL)时才使用的第二寿命终止(EOL)螺线管。第二螺线管可以邻近于第一螺线管安置，其间安置有电介质材料。衔铁柱塞214安置在螺线管212内，并且经配置以在轴向方向中被驱动，使得在螺线管通电时衔铁柱塞从开口214-2露出以冲击闩锁230。在其另一末端，衔铁引脚214的头部214-4与安置在环形外壳114上的冲击板114-3邻接(见图5A、图7A)。由于捕获在头部与磁性框架212-1之间的卷弹簧所施加的力的作用，头部214-4与冲击板垂直邻接。当然，当螺线管通电而使电路断流器跳闸时，磁力会克服弹簧力，并且衔铁移动离开冲击板。
框架部分210-2还包含凸起壁210-3，其在框架210中限定了一个开口，这个开口经配置以容纳闩锁块220的下部中心部分222-2(见图11)。凸起壁包含与衔铁开口214-2对面的开口210-4；所述开口经配置以在闩锁块驱动到复位位置中时容纳使辅助开关闸刀234-1复位的辅助卷弹簧204。(见图13)。开关槽210-5经配置以容纳辅助开关闸刀234-1的一个末端。框架部分210-2一体地连接到安置在印刷电路板201与相应闩锁块托架之间的防护层210-1。因而，当装置跳闸时，闩锁块托架将搁置在防护层210-1上。
参看图11，揭示了图9中描绘的闩锁块组合件220的立体图。如上文所示，闩锁块220的下部中心部分222-2经配置以插入在凸起壁210-3内，使得辅助致动器228配合在开口210-4内。中心闩锁块部分222是“π形的”(π)；支腿间隔开并且形成中心开口222-1。如下文所描述，分离器16的一部分与开口222-1配合以实施两片式复位销引导沟道。这种设计允许在z方向中更紧凑的闩锁块设计，这又提供了更小的接 地母线后面的装置厚度，即，小于一英寸的母线后面的装置厚度。中心闩锁块部分222还包含容纳闩锁230的水平槽。闩锁230具有相当长圆形的开口230-1而不是所属领域通常采用的圆形开口。闩锁230还包含冲击板230-2，其在跳闸动作期间被衔铁214啮合。一旦螺线管被断开通电，衔铁214就被其卷弹簧214-1缩回，从而允许闩锁卷弹簧232将闩锁230驱动回到开口222-1中，直到冲击板230-2盖住磁性螺线管框架212-1的衔铁开口214-2为止。
参看图12，揭示了根据本实用新型的一实施例的复位销引导沟道的详细截面图。短划线16-1表示分离器部件16的边缘，而点线222-1表示中心闩锁块开口222-1的边缘。复位销杆17-1安置在由这两个部分形成的引导沟道内(即，在短划线与点线之间)。这个视图还提供对辅助闩锁块致动器228与辅助开关闸刀突片234-3之间的关系的更清楚的表示。因为所有附图使用相同的元件符号来指代相同或相似的部分，所以不需要进一步赘述这个图中描绘的其余部分。
如本文中体现并且在图13中描绘，揭示了根据本实用新型的另一实施例的保护性装置的截面图。在先前实施例中，线路接口印刷电路板101的尺寸相对较小，因为线路接口印刷电路板101可能只包含金属氧化物压敏电阻和半波整流器电源。在上文提供的论述中，本实用新型揭示了覆盖着整个接口外壳110的接口印刷电路板101。见图7B。但是，在这个实施例中，线路接口印刷电路板101延伸得更远很多，即，在机电印刷电路板201下方延伸，以便容纳更多高电压调节组件。与之前一样，两个印刷电路板101、印刷电路板201是不连续的并且是偏移的，使得来自印刷电路板101的表面追踪、串扰和/或电涌电流不能传播到印刷电路板201。
如本文中体现并且在图14中描绘，揭示了保护性电线装置的立体图，其中前盖12被移除。将分离器16的面向前盖的第一主表面展示为朝上。复位销引导部分安置在分离器16的面向背面主体部件14的相反的第二主表面上。上面安置有复位按钮17的复位销插入到分离器的复位销孔口中。复位销孔口被接地带2和复位按钮17覆盖，并且在这里看不到。火线插口端子22-1和零线插口端子22-2安置在分离器16上，并且火线插片22-10和零线插片22-20与前盖(未示出)上的出线插口孔口对准。在本实用新型中，所揭示的分离器16适合与容纳15A插头的插片的保护性电线装置10的实施例一起使用。图18A到图18G中展示了此分离器。分离器16安置成4个T形杆16-10从分离器的底板延伸。在另一实施例中，分离器用于与容纳20A插头的插 片的保护性电线装置10的实施例一起使用。图17A到图17G中展示了此分离器。在这个实施例中，只有2个T形杆16-10安置在分离器的火线侧上。
如本文中体现并且在图15中描绘，是保护性电线装置的立体图，其中前盖12、背面主体部件14和线路和负载端子螺丝被移除，展示了分离器16遮罩着组件，包含火线插口端子22-1、零线插口端子22-2、接地带2、复位按钮17和测试按钮18。分离器16的面向前盖的第一主表面被展示为朝上。上面安置有复位按钮17的复位销插入到分离器的复位销孔口中。复位销孔口被接地带2和复位按钮17覆盖，并且在这里看不到。
如本文中体现并且在图16中描绘，是图14中描绘的保护性电线装置的分解立体图。保护性电线装置的前盖已经移除并且未加展示。遮罩着保护性电线装置的内部组件的分离器与背面主体部件14隔开，从而露出印刷电路板201的一部分。分离器的面向前盖的第一主表面被展示为朝上。复位销引导部分安置在分离器16的面向背面主体部件14的对面第二主表面上。上面安置有复位按钮17的复位销插入到分离器的复位销孔口中。复位销孔口被接地带2和复位按钮17覆盖，并且在这里看不到。
如本文中体现并且在图17A到图17G中描绘，是适合遮罩20A保护性电线装置的火线和零线插口端子的分离器的立体图和6个侧视图。在图17A和图17D中，覆盖分离器的第一主表面的接地带已经被移除，从而露出复位销孔口16-20。在20A分离器中，两个T形杆16-10安置在分离器的火线侧上，从分离器的底板延伸。T形杆为火线插口端子提供支撑，并且限制插口触点22的开口程度。在零线侧上，不存在T形杆，并且这允许20A插头的插片以及15A插头的平行直线插片插入。
在图18A到图18G中描绘的分离器的另一实施例中，展示了适合于遮罩15A保护性电线装置的火线和零线插口端子的分离器的立体图和6个侧视图。在图18A和图13D中，已经移除了遮罩分离器的第一主表面的接地带，从而露出了复位销孔口16-20。在本实施例中，四个T形杆16-10安置在分离器的火线侧和零线侧两者上，从分离器的底板延伸。T形杆为火线插口端子提供支撑，并且限制插口触点22的开口程度。
如本文中体现并且在图19中描绘，揭示了可以使用图13中描绘的设置来实施的保护性装置的示意性框图。因为这是示意性表示，所以这个图展示了电力连接但未必展示机械实施方案。因而，与之前一样，差分环形传感器122和接地零线环形传感器 124物理上安装在线路接口印刷电路板101上，但实际上仅仅连接到安置在印刷电路板201上的组件。在双螺线管设置(螺线管212、螺线管213)中，螺线管安装在低电压板201上(如上所述)，但电连接到高电压交流火线导体102-1。因而，为了清楚地说明电力互连，将螺线管展示在接口印刷电路板101上。
保护性装置10包含差分变压器122，其经配置以感测负载侧接地故障，即位于连接到负载端子202或插口触点22的负载中的接地故障。变压器124被配置为接地零线发射器，其经配置用于接地-零线故障检测。差分变压器122和接地-零线变压器124两者都通过印刷电路板101与印刷电路板201之间的小型信号互连而耦合到故障检测器250。检测器250从可以安置在任一个印刷电路板上的双电源电路270接收电力。检测器250的输出端连接到可控硅(Silicon-controlled Rectifier或”SCR”)Q1的控制输入端。当可控硅Q1接通时，螺线管212被通电，从而致动电路断流器220，使得电路断流器220和辅助开关234跳闸(断开)。螺线管212在一段时间中保持通电，这个时间段通常小于约25毫秒。当电路断流器220跳闸时，线路端子102从其相应负载端子202或插口触点22断开。在故障状况已消除之后，电路断流器220可以借助于复位按钮17复位(例如见图1A-图1C)。
接地零线发射器124经配置以检测接地零线状况。(零线导体2通常在面板处的电力电路中接地-这并不构成接地零线故障状况)。当不存在接地零线状况时，接地零线发射器124经配置以将相等的信号耦合到火线导体和零线导体中。因为差分变压器122经配置以感测电流差分，所以接地零线发射器124提供的相等信号实际上彼此抵消。另一方面，当负载零线导体(即，连接到负载零线端子或零线插口触点的导体)意外接地时，的确会发生接地零线状况。这会在零线端子与零线负载端子之间产生一条平行的导电路径(相对于零线返回路径)。因此，另一信号围绕这个电流回路循环，并且其耦合到零线导体上(但不耦合到火线导体上)，从而形成差分电流。差分变压器122感测火线导体与零线导体之间的差分电流，并且检测器250产生故障检测信号以致动可控硅Q1、为螺线管212供电，并且使电路断流器220跳闸。
在本实用新型的一个实施例中，装置10配备有电弧故障保护，并且包含电弧故障电路断流器(AFCI保护)。AFCI经配置以检测叠加在电力线频率上的高频干扰(指示电弧)。高频干扰可能发生在负载电流、线路电压或这两者中。因而，接口组合件100可包含环形负载电流传感器125和/或分压器126。在另一实施例中，接口组合件 100可包含负载电流监视器(LCM)127，其特征是具有分流器或霍耳效应装置。因为电弧故障状况可能会在火线导体与接地之间形成一条路径，所以可以利用差分传感器来感测这种类型的故障。如图19中所示，电流传感器125及负载流监视器127和电压传感器126耦合到故障检测器250，使得当检测到电弧故障时，电路断流器可以跳闸。关于电流和电压传感器和/或电弧故障检测器的更详细解释，可参考美国专利第6,362,628、6,373,257、6,538,863和6,876,528号，这些专利如同全文完整透彻地阐述的一样以引用方式结合在此。基于上文，所属领域的技术人员将理解故障检测器250可经配置以检测电弧故障状况、接地故障状况或这两者。在本实用新型的又一实施例中，负载电流传感器模块(LCM)127可以耦合到负载火线以测量负载电流。LCM127可以使用霍耳效应传感器或电阻分流器来实施。
在去除故障信号之后，电路断流器220可以借助于复位按钮17(未图示)手动复位。辅助开关234在电路断流器220处在跳闸状态时断开，并且在电路断流器处在复位状态时闭合。
参看电源电路270，其被提供以适应(上述)检测功能的需要。可独立操作的寿命终止(EOL)电源电路272适应通用自动测试功能的需要。关于对根据本实用新型的一个方面的电源270的更详细解释，请参考第13/834,636号美国专利申请案(该申请案如同全文完全阐述的一样以引用方式结合在此)。当装置10检测到故障状况时，其经配置以在交流线路循环的正半循环期间使电路断流器220中断。为了满足跳闸时间要求，电源270的第二电源部分经配置以在不到约2毫秒充电到满供电电压。这意味着在正半循环期间，检测到危险的接地故障状况并且使其迅速中断。
当场效应管(Field Effect Transistor或“FET”)接通时，微处理器252借助于线环254产生模拟接地零线测试信号。当场效应管接通时，接地零线发射器124产生振荡信号，所述振荡信号是满功率供电电压的函数。场效应管的接通状态电阻小于约4欧姆。因而，线环254结合场效应管(处在接通状态)形成一个穿过差分变压器122和零线发射器124的回路以模拟接地零线状况。将第三导线放置在线环内的一个优点与改善抗噪声度有关。当采用第三导线时，将线环254和零线导体隔离，使得在自测试期间在线环254中传播的电流不会受到在零线导体中传播的电压降或电噪声的影响。否则的话，在零线导体上传播的噪声可能损害测试故障信号和接地故障断路器(GFCI)对测试故障信号的检测。
场效应管接通状态的时序通过时序电阻器或通过处理器252受到控制。(图19中将场效应管和时序电阻器描绘成电路元件254-1)。在本实用新型的一个实施例中，场效应管在交流电源的正半循环即将结束时接通，并且在负半循环的一部分期间保持接通以产生测试故障信号。接地零线变压器124响应于在线环254中传播的测试电流产生差分电流。差分电流又通过变压器122感测到。如果电路恰当地工作，那么检测器250将122提供的传感器信号视为故障。因为是在负半循环期间或稍后在正半循环中执行自动测试，所以可控硅Q1将不接通，并且装置将不会麻烦地跳闸。
电源270展示为与辅助开关234和印刷电路板201上的螺线管212串联。应注意，电源270可以连同其它小型信号电压处理组件一起包含在印刷电路板201上，因为信号调节器256(印刷电路板101)为电源270提供经调节电力信号。信号调节电路256包含次金属氧化物压敏电阻和例如阻容滤波电路和/或RLC滤波电路等其它信号调节电路。当辅助开关234闭合时，螺线管212的电感保护电源270免受原本可能损害保护性装置(AFCI/GFCI)的雷涌的影响。因而，印刷电路板101为印刷电路板201提供经调节(即受保护)的交流电路。换句话说，通过印刷电路板板不连续性和偏移、安置在线路端子102之间的大型金属氧化物压敏电阻108、螺线管212和调节电路256，基本上防止了表面追踪、串扰和电涌电压从印刷电路板101传播到印刷电路板201。所属领域的技术人员还将理解，可以配合螺线管213采用另一调节电路。为了说明得清楚，这里未对其予以描绘。倘若当电路断流器220跳闸时通过中断到低电压印刷电路板201的电力而使可控硅Q1短路，辅助开关234经配置以保护螺线管212。同样，辅助开关234保护另一个螺线管213。
因而，装置10可包含金属氧化物压敏电阻108和安置在信号调节电路256中的两个额外金属氧化物压敏电阻(movistor)。当然，所述金属氧化物压敏电阻经配置以保护GFCI免受雷涌影响。因为金属氧化物压敏电阻108是跨越线路安置的，所以金属氧化物压敏电阻108相对较大(12mm)，以便能经受住浪涌。因为调节电路256中的金属氧化物压敏电阻分别与螺线管212和自测试螺线管213串联安置，所以螺线管和自测试螺线管的尺寸可能相对较小(例如，5-7mm)。双螺线管212、213的电感充当高频滤波器，所述高频滤波器限制调节电路金属氧化物压敏电阻在雷击情况下必须吸收的电涌能量。
如本文所描述，低电压印刷电路板201包含安置在其上的微处理器252。在一个 实施例中，微处理器252可以通过例如瑞萨(Renesas)的R5F10266等处理器实施。微处理器252提供用于数字时钟的1MHz时钟信号和其它内部时序信号。微处理器252可包含用以存储固件的2kB ROM和用以实施布线状态寄存器(用于布线错误检测)的2KB快闪存储器。
相关领域的普通技术人员将明白，可以根据处理复杂度对本实用新型的处理器进行修改和变化。嵌入式处理器252包含机载存储器，机载存储器通常包含随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。嵌入式处理器252的功能可以使用硬件、软件、嵌入式处理器、信号处理器、RISC计算机、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)装置、门阵列状态机、定制集成电路和/或其组合来实施。RAM存储器可以具有备用电池。因而，本实用新型的实施例不限于硬件电路和/或软件的任何特定组合。RAM和ROM在本文中可以总称为“计算机可读媒体”。如本文所使用的术语“计算机可读媒体”是指任何参与向处理器提供数据和/或指令以供执行的媒体。举例来说，本文中采用的计算机可读媒体可包含任何合适的存储器装置，包含SRAM、DRAM、NVRWM、PROM、E2PROM、快闪存储器或任何合适的类型的存储器。快闪存储器或具有备用电池的随机存取存储器(RAM)是本文中出于多用途布线错误目的而提供的用于存储装置的布线状态的非易失性存储器的实例。
处理器252的功能之一是协调两步自测试方案。在第一步骤中，处理器252通过向传感器提供模拟接地故障信号、接地零线故障或电弧故障而测试包含差分传感器122、接地零线传感器124、电流传感器125或负载电流监视器127、故障检测器250、电源270、可控硅Q1和螺线管212的保护性电路的一部分。处理器252监视可控硅Q1的阳极以便确定故障检测电路是否在操作。因为传感器Q1在其不能给螺线管供电的时间范围中被致动，所以防止装置跳闸。处理器252将这个信号寄存为测试验收信号，即，保护性装置(AFCI/GFCI)在正确地工作。每当可控硅阳极变低时，处理器252中的内部“寿命终止”计时器就会复位。阳极输入还耦合到滤波电路，所述滤波电路移除可能错误地指示装置10通过了寿命终止测试的高频噪声。如果寿命终止计时器未在预编程的时间范围内复位，那么寿命终止计时器发信号通知处理器252中的CPU已达到寿命终止状况。在预定时间段过去之后，CPU使LED 204发光并且进一步使可控硅Q2让电路断流器220跳闸。
在自测试方案的第二步骤中，处理器252向可控硅的栅极应用测试信号以测试可 控硅和螺线管的可操作性。与第一步骤中一样，将测试信号定时，使得响应信号不会导致电路断流器220麻烦地跳闸。以说明方式，响应信号可以稍后在其中线路电压过低无法导致跳闸的半循环中发生，或在保护性电路经配置以仅在正半循环期间跳闸时在线路电压的负半循环期间发生。
在图19中描绘的双螺线管布置中，发生故障的自测试会导致冗余螺线管213使电路断流器跳闸。在本实用新型的单螺线管实施例中，螺线管213被省略，并且可控硅Q2连接以便借助于螺线管212使电路断流器220跳闸。在另一单螺线管实施例中，螺线管213和可控硅Q2两者都被省略，并且处理器250经配置以借助于可控硅Q1使断流器跳闸。关于对根据本实用新型的又一实施例的寿命终止检测电路的更详细解释，请参考如同完整阐述的一样全文以引用方式结合在此的第6,421,214号美国专利。
指示器204是展示为视觉指示器(LED)，但所属领域的技术人员将理解，指示器204可以实施为音频指示器或音频和视觉指示器两者。在替代实施例中，在检测到寿命终止状况之后，指示器204可以提供循环或振荡指示以警告用户即将发生拒绝供电(power denial)。在预定间隔之后，实施拒绝供电以便使装置跳闸。一旦跳闸，装置就不能复位。在另一实施例中，所述装置可以复位，但是，其将在另一预定间隔之后再次跳闸。图19描绘经配置以在电压被提供到线路端子102时发出光照的导频指示灯203。导频指示器由未经调节的电力馈电，并且因而安置在接口印刷电路板101上。
如图所示，处理器252耦合到冗余处理器电源272，冗余处理器电源272从断流触点的线路侧得到电力，而不是间接通过辅助开关234。如果电源270中存在寿命末期状况，那么冗余处理器电源272允许自测试电路操作。此外，应注意，GFCI电源270在跳闸状态中被断电，但是因为处理器252有其自身的电源272，所以处理器252在跳闸状态中仍在运转。
本实用新型提供了布线错误保护能力。这个功能只需要非易失性存储器的一位，但是系统存储器可包含更多位。一位存储器(即，布线状态寄存器)用于存储装置的布线状态。(1＝布线正确，0＝布线错误)。因而，当布线状态寄存器存储一(1)时，处理器252允许电路断流器222复位(假设现在不是寿命终止状态)。但是，如果布线状态寄存器是低，那么其指示有布线错误状况，并且电路断流器222不能保持复位，因为处理器将保持使断流器跳闸，直到实现正确布线并且存储器位设置成高状态为 止。如上所述，在本实用新型的一个实施例中使用快闪存储器实施布线状态寄存器。
在制造所述装置时，在装置进入商业流之前最后组装步骤之一是将逻辑零写入到布线状态寄存器中。关于布线状态检测寄存器和程序的更详细解释，请参考如同完整阐述一样全文以引用方式结合在此的第13/834,636号美国专利申请案。
本实用新型使用集成方法来保护例如故障检测器、微处理器和类似装置等低信号电压装置免受表面追踪、串扰和电涌电压影响。举例来说，两个印刷电路板(101、201)是不连续的并且偏移大约0.25英寸。此外，线路接口印刷电路板101包含几层保护性电路，其向印刷电路板201提供经调节电力信号。换句话说，通过印刷电路板板不连续性和偏移以及本文所述的保护性调节电路，基本上防止了表面追踪、串扰和电涌电压从印刷电路板101传播到印刷电路板201。
对于所属领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对本实用新型进行各种修改和变化。

Claims (11)

1.一种保护性装置，其特征在于，其包括：
外壳组合件，其包含背面主体部件和前盖部分；
线路接口组合件，其在所述背面主体部件内在第一平面中安置在第一印刷电路板上，所述第一印刷电路板具有形成在其中的接口孔口，所述线路接口组合件包括电介质外壳，所述电介质外壳包含圆柱形壳体和接口部分，包括至少一个环形传感器的环形传感器组合件安置在所述圆柱形壳体内部，所述第一印刷电路板经配置以在所述接口部分插入到所述接口孔口中时基本上覆盖所述圆柱形壳体以便完成所述圆柱形壳体，所述环形传感器组合件不电连接到所述第一印刷电路板，所述线路接口组合件还包含多个具有电连接到所述第一印刷电路板的火线端子部分和零线端子部分的线路端子，所述线路接口组合件还包含火线接触臂和零线接触臂，其中的至少一个布线通过所述环形传感器组合件、所述火线接触臂和所述零线接触臂具有经配置以分别与所述接口部分内的所述火线端子部分和所述零线端子部分配合的端接部分，所述多个线路端子耦合到安置在所述第一印刷电路板上的至少一个调节电路，所述至少一个调节电路经配置以调节交流线路信号；以及
机电电路组合件，其安置在所述背面主体部件内的第二印刷电路板上，所述第二印刷电路板安置在从所述第一平面偏移预定距离的第二平面中，并且经配置以接收所述经调节交流线路信号，所述第二印刷电路板还包含电耦合到所述环形传感器组合件的故障检测部分，所述机电电路组合件包含多个负载端子，所述多个负载端子和所述多个线路端子在复位位置中电耦合并且在跳闸位置中解耦。
2.根据权利要求1所述的保护性装置，其特征在于，电介质引导沟道包含经配置以容纳测试线的测试线沟道，所述测试线被布线通过至少一个环形孔口。
3.根据权利要求1所述的保护性装置，其特征在于，所述机电电路组合件进一步包括：
电路断流器框架部件，其安置在所述第二印刷电路板上并且包含致动器框架部分和电路断流器支撑部分，所述电路断流器支撑部分包含对下方的所述第二印刷电路板开放的框架对齐部分；
螺线管致动器，其安置在所述致动器框架部分中，定位邻近于所述线路接口组合件；
闩锁块组合件，其包含中心闩锁块部分和至少一个汇流条固持器，所述中心闩锁块部分经配置以容纳复位销和闩锁元件，所述中心闩锁块部分在所述框架对齐部分内在所述跳闸位置与所述复位位置之间移动；以及
至少一个汇流条元件，其经配置以安置在所述至少一个汇流条固持器内，所述至少一个汇流条元件包含汇流条线路侧触点和汇流条负载侧触点，所述至少一个汇流条元件通过汇流条对齐特征在两个正交方向上受到限制，使得所述汇流条线路侧触点和所述汇流条负载侧触点分别与线路触点和负载触点垂直对准。
4.根据权利要求1所述的保护性装置，其特征在于，其进一步包括：
分离器部分，其安置在所述背面主体部件与所述前盖部分之间，所述分离器部分包含能经由面对所述前盖的第一主要表面可触及的复位销孔口和安置在面对所述背面主体部件的相反第二主要表面上的复位销引导部分；以及
闩锁块组合件，其包含经配置以容纳复位销和闩锁元件的中心闩锁块部分，所述中心闩锁块部分包含经配置以容纳所述复位销引导部分的开放侧，所述复位销通过所述复位销引导部分基本上受到阻止不会经由所述开放侧离开所述中心闩锁块部分。
5.根据权利要求1所述的保护性装置，其特征在于，所述机电电路组合件进一步包括：
闩锁块组合件，其包含中心闩锁块部分和至少一个汇流条固持器，所述中心闩锁块部分经配置以容纳复位销和闩锁元件，所述至少一个汇流条固持器包含汇流条枢转元件和汇流条对齐特征；以及
至少一个汇流条元件，其经配置以安置在所述至少一个汇流条固持器内，所述至少一个汇流条元件包含汇流条线路侧触点和汇流条负载侧触点，所述至少一个汇流条元件通过所述汇流条对齐特征在两个正交方向上受到限制，使得所述汇流条线路侧触点和所述汇流条负载侧触点分别在一个平面内与线路触点和负载触点基本上对准，所述汇流条枢转元件经配置以使所述至少一个汇流条元件在所述平面内围绕一根轴枢转，使得复位操作之后弹簧接触力基本上平均分布在所述汇流条线路侧触点与所述汇流条负载侧触点之间。
6.根据权利要求1所述的保护性装置，其特征在于，所述电介质外壳包含经配置以容纳耦合在所述故障检测部分与所述至少一个环形传感器之间的电导体的低电压接口部分，所述低电压接口部分经配置以建立所述第一平面与所述第二平面之间的所述偏移。
7.根据权利要求1所述的保护性装置，其特征在于，所述至少一个环形传感器经配置以感测接地故障、接地零线故障或电弧故障。
8.一种保护性装置，其特征在于，其包括：分离器部分，其安置在背面主体部件与前盖部分之间，所述分离器部分包含能经由面对所述前盖的第一主要表面可触及的复位销孔口和安置在面对所述背面主体部件的相反第二主要表面上的复位销引导部分，所述装置进一步包括闩锁块组合件，其包含经配置以容纳复位销和闩锁元件的中心闩锁块部分，所述中心闩锁块部分包含经配置以容纳所述复位销引导部分的开放侧，所述复位销通过所述复位销引导部分基本上被阻止而不会经由所述开放侧离开所述中心闩锁块部分。
9.根据权利要求8所述的保护性装置，其特征在于，其进一步包括线路接口组合件，所述线路接口组合件在所述背面主体部件内在第一平面中安置在第一印刷电路板上，所述线路接口组合件包括电介质外壳，所述电介质外壳包含壳体和接口部分，包括至少一个环形传感器的环形传感器组合件安置在所述壳体内部，所述第一印刷电路板经配置以在所述接口部分耦合到所述第一印刷电路板时基本上覆盖所述壳体以完成所述壳体，所述环形传感器组合件不电连接到所述第一印刷电路板。
10.根据权利要求9所述的保护性装置，其特征在于，其进一步包括机电电路组合件，所述机电电路组合件安置在所述背面主体部件内的第二印刷电路板上，所述第二印刷电路板安置在从所述第一平面偏移预定距离的第二平面中，所述第二印刷电路板还包含电耦合到所述环形传感器组合件的故障检测部分。
11.根据权利要求9所述的保护性装置，其特征在于，其进一步包括至少一个调节电路，所述调节电路安置在所述第一印刷电路板上并且经配置以向第二印刷电路板提供经调节交流线路信号，所述至少一个调节电路选自包含火花隙结构、电容性滤波器、金属氧化物压敏电阻、阻容电路、RLC电路、所述至少一个环形传感器或电源中的至少一个的电路群组。
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