CN85104525A - 改进型线路断路器的显示器 - Google Patents

Abstract

一个采用例如光发射二极管作为照明器件的熔断线路断路器，用以显示热电性或者磁性线路断路器已经跳闸的状况。显示器件装在一个跟线路断路器的总开关并联的线路中，它包括一个电抗元件，例如电容器。

Description

改进型线路断路器的显示器

通常的线路断路器在工作状况下，一般地是单个或者若干单元排列成组的放置。这些单元可能包括一个从线路断路器伸出的把手或者装在盒中的许多开关。在任何一种情况下，把手给出二个极端位置和一个中间位置。当与线路断路器直接连接的负载线路过载时，线路熔断，并使工作把手从“接通”极端位置移到中间位置，同时切断通向负载线路的电流。在一般情况下是一系列这样的线路断路器成为一组，因此很难确定是哪个线路断路器的把手或开关处于熔断状态，特别是因为绝大部分线路断路器是置放在油箱中或暗淡的光线位置。此外，即使是线路断路器处于明亮的位置，仍然常常难以确定具体某一个线路断路器被熔断。在发生过载及线路熔断的情况下，这一点当然是重要的。在将线路断路器的工作把手或开关放在“断路”位置，没放在“通路”位置之前，必须先找出毛病并纠正。

授予劳尔吉姆的美国专利4056816公开了一个照明线路断路器。它采用光发射二极管来显示线路断路器的熔断。这个二极管在线路中是跟线路断路器的总开关相并联，并包含一个电阻，它跟光发射二极管相串联。但是，吉姆专利所公开的装置遇到的一个困难是它所能承受的最高电压的限制。对一个公共网路的冲击条件或由试验实验室人为创造的在公共网路瞬间可能的冲击条件要求这些装置在跳闸时经得住高达1500伏的电压。在这样的跳闸情况下，线路断路器两端所出现的高压将实际上加在负载以及跟它串联的光发射二极管和电阻上，被当作电压衰减元件使用。由于光发射二极管及电阻的阻抗一般约为25000欧姆，而在光发射二极管导通的半周内，全部冲击电压将加在电阻两端，因此，此阻抗将比负载大好几倍。

因而，由于它的热耗散使它实际上处于没有通风及缺乏通向线路断路器外部热传导通路的环境中，吉姆专利中所采用的电阻必须要有约几瓦值。此外，为了经受住出现在电阻长度上的电压梯度，电阻必须要有足够的长度。由于线路电路器的空间限制，是绝对不可能放置如此长的电阻在它里面。而采用一般的电阻，由于高温将使它烧裂或者打火击穿或者两者同时发生。

本发明克服了现有技术的全部缺点，给通常的线路断路器提供了一个照明显示电路。当过载或瞬间类似的情况发生使线路熔断时，它能对反常的冲击电压保护。此线路采用一个电抗性元件，例如电容，它跟一个光发射二极管串接。这个显示电路跟线路断路器的总开关相并联。当线路断路器被熔断时，由于热电元件或磁性断路元件的作用，它的动触点将从固定触点移开，此移动使线路的一个终端跟线路的负载之间开路。同时，跟总开关并联的、包括电容器及光发射二极管的线路被连接到线路的终端及线路负载之间。在此刻，光发射二极管将发光，从而可容易地确定复合单元之中哪一个线路断路器被熔断。

本发明上述的及其它的目的，特性及优点将从下面的说明及其跟附图结合中更明显地看出。

图1是装有本发明的显示电路的，通常的线路断路器的剖面图;

图2是装有本发明的显示电路的，通常的线路断路器在它熔断之后的剖面图;

图3是图1所示的线路在“接通”和“断开”两种位置的线路图;

图4是图2所示的线路断路器的线路图;

图5是磁性线路断路器在“接通”和“断开”两种位置的线路图;

图6是图5在线路断路器熔断后的线路图。

如图1和图2所示，标准的，用热电式启动的线路断路器按装在由合适的，绝缘材料制成的外罩或箱子里。线路断路器的上盖或面板在图中省略了，这是为了能用图来说明其内部部件。箱子和盖子一般是用绝缘材料塑料模压生产的，虽然这对于本特定的发明是不重要的。装有一个把手14，它穿过外罩12的一部分向外伸出。在图1中，实线表示把手14是画在“接通”位置，虚线表示14在“断开”位置。此外，图2表示把手14在熔断位置。

固定触点16按装在线路终端接线柱18上，当线路断路器插入到常常处于黑暗或暗淡光区域的配电盘内时，它跟总线相连接。动触点20按装在连接支座22上。

跳闸臂24支点位于在箱子10内的支柱26上，便于在图1所示的“接通”位置及图2所示的跳闸位置之间摆动。装有过中心张力弹簧28，它的一端跟连接支座22相接，另一端跟跳闸臂24相连接。把手14，连接支座22及弹簧28组成一个过中心控制，即曲柄杠杆机构，它用作操作机械，当在如图1所示情况下，弹簧28处于支点30的一端时，强迫动触点20向固定触点16运动，在图2所示情况下，当弹簧28处于支点30的另一端时，强迫动触点20向开路位置运动。

在模压箱子10内装有一个负载终端连接螺钉32，用以连接线路断路器和负载线路。此螺钉通过一根总线带用铆钉或螺钉固定在箱子10的36上。

通过一个一般由铜多股线组成的软导线40将一个热灵敏的自锁元件38跟动触点22电接通。此热灵敏的自锁元件38一般是一个钩子形的，双金属热电偶元件，它具有至少二个金属层，它们有不同的热胀系数，使在升温时元件弯曲。软导线40的一端直接跟双金属元件38的一头相接，另一端连接到连接支座22上。双金属元件的另一端通过总线带34跟负载终端螺钉32相接。

一个光发射二极管50在线路中是跟线路断路器装在终端接线柱18和负载终端螺钉32之间的总开关相并联。绝缘导线42的一头接到终端接线柱18的背部，另一头接到电流限制电容器44上。电容器44通过一根导线46接到光发射二极管50的一头48上。此二极管住于箱子侧面12的埋头孔内，使得总能见到。光发射二极管50的另一头通过导线52接到具有触点56的臂54上。在如图2所示臂跳闸到24′位置时，触点56跟跳闸臂24之间是电连接。此时电流流经跳闸臂24′到连接支座22所示位置22′。此后电流从连接支座22通过导线40流到双金属元件38，再通过总线带34至一般跟负载相接的负载终端线螺钉32上去。

从现有技术得知，线路断路器在通常方式下用以断开和接通触点，也用以在过载条件下跳闸。美国专利3930211给出了通常的线路断路器的结构，尽管这对本发明来说不是绝对必要的。例如，在正常条件下，热灵敏元件38的一端象钩子样的部分保持跳闸臂24处于离开触点56的位置。但是，在经受过载条件时，热灵敏元件38由于它的双金属本性而向外弯曲，放开跳闸臂24，使跟触点56相连接。

图5和图6表明一个磁性线路断路器的工作线路图，它在很多方面是跟图1-4所说明的热电性线路断路器相类似。因而，在图1-4中所采用的，同样的参考元件将相应地在图5和图6中采用。在后者情况下，备有铁棒60，它穿过一个磁性线圈62。此铁棒及磁性线圈用以替代在图1-4中的跳闸臂24及双金属自锁元件38。在负载线路熔断之后，铁棒60也将连接支座22跟触点64电接通。然后，铁棒60把通过触点56到连接线52及光发射二极管50的线路连通。当出现过载时，铁棒60拉出连接支座22，以驱动它的触点20离开固定触点16及驱动触点64至线路接通位置即触点56（如图6所示）。此运动引起线路从总线带18经过连接42至电容器44，通过连接线46至光发射二极管50导通，从而使光发射二极管50放射发光。之后，线路通路继续经过铁棒60，连接支座22，磁性线圈62及连接线66到负载终端螺钉32。

工作时，把手14驱动连接支座22，使线路通过触点16及总线带终端18接通或断开。当如图1-4所示线路中出现过载时，从触点16连接支座的触点20的线路由于双金属元件38的运动而断开，跳闸臂24移至24′位置。这一动作接通从连结线52通过连接支座臂54及触点56的线路，从而接通包括光发射二极管50在内的并联线路。在把手14处于上面位置时，线路断路器重新接通前，此二极管保持发光。相类似地，当如图5和6所示，在磁性线路断路器出现过载时，负载线路被推动铁棒60的线圈62所切断，从而切断在固定触点16及动支架触点20之间的负载线路。此运动接通铁棒触点64及二极管触点56，以激发光发射二极管，并保持它发光，一直到把手14位于向上，接通线路断路器为止。

在使用如图1-4所示热电作用的线路断路器及如图5和6所示磁性线路断路器并出现过载时，电抗性电流限制电容器44的阻抗一般地将比负载阻抗大很多倍。所以，由总线所给出的交流电压的大部分将加到跟电容器44相并联的显示电路上。由于作为电流限制器件采用的不是电阻，而是电容器，故不存在产生热的问题。此外，必须采用特殊的电容器，它应有一个高的介质击穿电压，例如陶瓷电容器具有此特性。

当然，在本发明的上述实例中，在不离开发明的范围内，还可能做出许多改进和修正，例如，显而易见地，使用并联显示电路的线路断路器不是只限制在上述所示和描述的线路断路器之内，还可以利用各种类似设计的断路器的工作线路。此外，虽然这里作为显示电路的照明手段采用光发射二极管，但其它照明手段，诸如液晶或电泳显示也能采用。再有，虽然本发明描述的是有关单个线路断路器，但是，一系列并排的线路断路器，每个线路断路器伴有单个相接的照明器件，可以想象亦在本发明的范围内。

Claims (20)

1、在一个通常的线路断路器中有一个第一固定触点接到输入端；一个靠接触臂提供的动触点，接触臂活动于与上述的第一固定触点直接接触的闭路位置和一个跟上述的第一固定触点不接触的开路位置之间；一个负载终端，通过上述的第一固定触点及上述的动触点，在正常工作时接到负载，在过载工作时与上述的第一固定触点相断开；在线路断路器出现过载条件时灵敏的传感装置，上述的传感装置跟上述的负载终端相接；一个对上述的传感装置的运动灵敏的跳闸装置，上述的跳闸装置在当上述的传感装置在过载条件时，跳闸使跟一个第二固定触点相接触，本发明的特征为：

一个跟上述的输入端和上述的负载终端相并联的，并跟上述的第二固定触点和上述的跳闸装置相串联的显示电路。上述的显示电路包括一个跟一个电抗电流限制器件相串联的照明器件，当出现过载条件时，上述的照明器件就启动发光。

2、根据权项1的线路断路器，它的上述的电抗电流限制器件是一个电容器。

3、根据权项1的线路断路器，它的上述的照明器件是一个光发射二极管。

4、根据权项2的线路断路器，它的上述的照明器件是一个光发射二极管。

5、根据权项1的线路断路器，它的上述的传感装置是一个热驱动双金属元件。

6、根据权项2的线路断路器，它的上述的传感装置是一个热驱动双金属元件。

7、根据权项3的线路断路器，它的上述的传感装置是一个热驱动双金属元件。

8、根据权项1的线路断路器，它的上述传感装置是磁驱动的。

9、根据权项2的线路断路器，它的上述的传感装置是磁驱动的。

10、根据权项3的线路断路器，它的上述的传感装置是磁驱动的。

11、一个线路断路器包括：

一个第一固定触点;

一个与上述的第一固定触点连接的输入端;

一个装在连接臂上的动触点，此连接臂可在一个直接跟上述的第一固定触点相接触的闭路位置和离开上述的第一固定触点的开路位置之间运动;

一个负载终端，在正常工作状态通过上述的第一固定触点和上述的动触点跟负载相连接，在过载工作状态跟上述的第一固定触点相断开;

用以对线路断路器上出现过载条件时灵敏的传感装置，上述的传感装置连接到上述的负载终端;

对上述的传感装置的运动灵敏的跳闸装置，用以将上述的动触点从上述的第一固定触点移开;

一个第二固定触点，在上述的传感装置感觉到过载条件出现之后，跟上述的跳闸装置相接触;以及

一个显示电路，它跟上述的输入端和上述的负载终端并联，跟上述的第二固定触点和上述的跳闸装置串联。上述的显示电路包括一个照明器件和一个跟上述的照明器件串联的电抗电流限制器件;

当出现过载条件时，上述的照明器件工作。

12、根据权项11的线路断路器，它的上述的电抗电流限制器件是一个电容器。

13、根据权项11的线路断路器，它的上述的照明器件是一个光发射二极管。

14、根据权项12的线路断路器，它的上述的照明器件是一个光发射二极管。

15、根据权项11的线路断路器，它的上述的传感装置是一个热驱动双金属元件。

16、根据权项12的线路断路器，它的上述的传感装置是一个热驱动双金属元件。

17、根据权项13的线路断路器，它的上述的传感装置是一个热驱动双金属元件。

18、根据权项11的线路断路器，它的上述的传感装置是磁驱动的。

19、根据权项12的线路断路器，它的上述的传感装置是磁驱动的。

20、根据权项13的线路断路器，它的上述的传感装置是磁驱动的。