專利名稱：：包含過熱狀況保護(hù)的配電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及配電裝置，特別是具有用于防御過熱狀況的裝置的配電裝置，例如插座出口、接線裝置、殼壁(wall)、光或其它電力開關(guān)、燈座、擴(kuò)展卡出口盒或?qū)Ь€接頭(wireunion)接線盒。
背景技術(shù)：
：電氣連接，特別是在導(dǎo)線終止的地方(例如在出口、開關(guān)或其它配電裝置處)，易于受到可能引起火災(zāi)的過熱狀況的影響。過熱狀況可能由于多種情況引起，例如電氣導(dǎo)體與端子之間松動(dòng)的、損壞的或劣化的連接。松動(dòng)、損壞或劣化的連接自身不是危害，但人們知道，這樣的連接可在電流流過時(shí)導(dǎo)致電弧和/或?qū)е码姎鈱?dǎo)體的侵蝕(fretting)。電弧和/或侵蝕可導(dǎo)致產(chǎn)生過熱狀況的問題，例如灼熱接觸。灼熱接觸是可在例如銅導(dǎo)線與例如插座的螺旋端子的界面上形成的高阻連接。高阻連接來自界面上的電弧和/或侵蝕過程中產(chǎn)生的銅氧化物的增加。在例如插座的灼熱接觸故障過程中，銅導(dǎo)線達(dá)到灼熱溫度值，此時(shí)，導(dǎo)線看起來像電加熱器線圏。首先，導(dǎo)線的絕緣在端子處熔化。于是，熔化慢慢從端子向著插座出口盒中的其它導(dǎo)線發(fā)展。導(dǎo)線與出口的塑料絕緣的分解和熔化可產(chǎn)生能被電弧點(diǎn)燃的可燃?xì)怏w(例如氫、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔)。塑料和周圍的材料(木頭、墻板等)也可僅由灼熱連接所產(chǎn)生的高溫點(diǎn)燃。另外，在灼熱接觸形成過程中以及形成后流動(dòng)的電流典型地是正常的，因?yàn)樽茻峤佑|兩端的電壓降(取決于電流)可在2Vr鵬到10Vnns范圍內(nèi)，較高的電壓等級(jí)發(fā)生在較低的電流等級(jí)處。因此，灼熱接觸的存在不能通過傳統(tǒng)的上游電流保護(hù)裝置(例如傳統(tǒng)的斷路器或熔斷器)可靠地檢測。因此，人們希望能夠檢測導(dǎo)致過熱狀況的灼熱接觸或其它狀況，并在故障發(fā)展到危害狀況之前中斷電流。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種配電裝置，其包含用于提供到第一導(dǎo)體的電氣連接的端子，例如螺釘；彈簧機(jī)構(gòu)，例如一片銅或其它金屬的彈簧，其具有電氣連接到端子的第一末端與電氣連接到配電裝置的一個(gè)或一個(gè)以上的內(nèi)部部件的第二導(dǎo)體。彈簧機(jī)構(gòu)具有第一狀態(tài)與第二狀態(tài)。在第一狀態(tài)下，彈簧機(jī)構(gòu)的第二末端被焊接劑電氣連接到第二導(dǎo)體。當(dāng)焊接劑由于例如暴露于超過焊接劑熔點(diǎn)的過熱狀況(例如來自端子上的連續(xù)電弧或灼熱接觸)而熔化時(shí)，彈簧機(jī)構(gòu)從第一狀態(tài)移動(dòng)到第二狀態(tài)。在第二狀態(tài)下，彈簧機(jī)構(gòu)的第二末端不再電氣連接到第二導(dǎo)體，由此保護(hù)內(nèi)部部件免受導(dǎo)致過熱的故障狀況。這種彈簧機(jī)構(gòu)可優(yōu)選為存在于所有的線路和中性導(dǎo)體路徑上。在壁裝出口(walloutlet)的實(shí)例中，可以有四個(gè)彈簧機(jī)構(gòu)，因?yàn)榇嬖趦蓚€(gè)插座。配電裝置還可包含狀況指示器，其用于指示故障狀況已經(jīng)發(fā)生。狀況指示器被有效地耦合到彈簧機(jī)構(gòu)的第二末端。當(dāng)彈簧機(jī)構(gòu)從第一狀態(tài)移動(dòng)到第二狀態(tài)時(shí)，j吏得狀況指示器移動(dòng)到故障指示狀態(tài)。優(yōu)選為，狀況指示器包含指示器元件(該元件例如為^:置在溝槽中的滑動(dòng)元件)，其凈皮有效耦合到彈簧機(jī)構(gòu)的可從第一位置移動(dòng)到第二位置的第二末端，其中，第二位置指示故障狀況。狀況指示器可包含窗口，指示器元件在處于第二位置時(shí)透過該窗口可見。結(jié)合附圖閱讀下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的介紹可獲得對(duì)本發(fā)明的充分理解，在附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的插座的前^L圖，該插座包含用于防御過熱狀況(例如由于灼熱接觸引起的)的裝置；圖2與3為用于保護(hù)插座免受過熱狀況的裝置的示意圖，其構(gòu)成圖1的插座的部件；圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)具有狀況指示器的插座的前視圖；以及圖5與6為示出圖4的狀況指示器的運(yùn)行的示意圖。具體實(shí)施方式圖1為根據(jù)本發(fā)明的插座5的前視圖，其包含用于防御例如可能由灼熱接觸或連續(xù)電弧引起的過熱狀況的裝置。將會(huì)明了，插座5包含許多普通現(xiàn)有技術(shù)插座的部件。例如，插座5包含主體10，主體10包含兩片的、^=莫塑制成的熱塑性絕緣材料。插座5還包含用于將插座5安裝在傳統(tǒng)的出口盒20中的傳統(tǒng)地面安裝盤15以及兩個(gè)傳統(tǒng)的插座出口25和30。插座5包含用于電氣連接電力線(例如線路導(dǎo)線45)的兩個(gè)螺釘35和40以及用于電氣連接中性線(例如傳統(tǒng)120伏AC電源的中性導(dǎo)線60)的兩個(gè)螺釘50和55。帶螺紋的安裝孔65適用于容納緊固器(例如螺釘)，其被容納在蓋板(未示出)的安裝孔中，以便將蓋板緊固到插座5。插座5還包含用于電氣連接地線75的螺釘70，地線75對(duì)地面安裝盤15進(jìn)行接地。盡管示出了螺釘35、40、50、55、70,可使用任何合適的連接或端子(例如但不限于壓緊式端子)。圖2和3為才艮據(jù)本發(fā)明用于保護(hù)插座5免受例如由于灼熱接觸或連續(xù)電弧導(dǎo)致的過熱狀況的裝置的原理圖。如圖2所示，導(dǎo)電性彈簧機(jī)構(gòu)80——例如一片金屬彈簧(例如銅彈簧)或其他合適的導(dǎo)電材料一一以這樣的方式,皮附著到螺釘40:彈簧機(jī)構(gòu)80在彈簧機(jī)構(gòu)80的第一末端上電氣連接到線路導(dǎo)線45。彈簧機(jī)構(gòu)80的第二末端卯在電氣上和物理上通過焊接劑100連接到導(dǎo)體95，導(dǎo)體95引到插座5的內(nèi)部部件。人們知道，焊接劑100具有取決于焊接劑100所用具體焊接劑類型的特定熔化溫度。圖2與3中螺釘40的使用意味著僅僅是示例性的，并且，將會(huì)明了，本發(fā)明的裝置還可用于螺釘35、40、50、55(以及相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)線，例如中性導(dǎo)線60)或其他合適端子的任何組合。在優(yōu)選實(shí)施例中，圖2和3的裝置用于螺釘35、40、50、55中的每一個(gè)(以及相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)線)。在正常運(yùn)行條件下，裝置如圖2所示表現(xiàn)為線路導(dǎo)線45電氣連接到導(dǎo)體95(通過焊接劑100)，因此連接到插座5的內(nèi)部部件。由導(dǎo)電性材料制造的彈簧機(jī)構(gòu)80將傳導(dǎo)熱。因此，當(dāng)彈簧機(jī)構(gòu)80的第一末端85、線路導(dǎo)線45以及螺釘40的掩^上或附近的溫度變高時(shí)，例如在由例如灼熱接觸或連續(xù)電弧引起的過熱狀況過程中，所產(chǎn)生的熱將,皮彈簧機(jī)構(gòu)80傳導(dǎo)到彈簧機(jī)構(gòu)80的第二末端卯。當(dāng)彈簧機(jī)構(gòu)80的第二末端90上的溫JSX夠高時(shí)(即高于焊接劑IOO的熔點(diǎn))，焊接劑IOO將熔化，由此導(dǎo)致彈簧機(jī)構(gòu)80、特別是其第二末端90在彈簧張力下從導(dǎo)體95移開，如圖3所示。結(jié)果，彈簧機(jī)構(gòu)80的第二末端卯與導(dǎo)體95之間的電氣連接將被破壞(且因此，線路導(dǎo)線45與導(dǎo)體95之間的電氣連接將被破壞)，由此隔離插座5的內(nèi)部元件，并保護(hù)其免受過熱狀況。如上所述，焊接劑100的特定熔點(diǎn)將取決于所選擇的特定焊接劑。另外，過熱狀況開始(例如灼熱接觸的開始)與彈簧機(jī)構(gòu)80的第二末端90和導(dǎo)體95間連接的斷開之間的時(shí)間將取決于焊接劑100的特定熔點(diǎn)。因此，對(duì)于給定的電流，該時(shí)間段可通過為焊接劑IOO選擇的焊接劑類型得到控制。為焊接劑IOO選擇的焊接劑的熔點(diǎn)越低，其對(duì)溫度上升越是敏感，且其在過熱狀況開始后熔化(導(dǎo)致彈簧機(jī)構(gòu)80的第二末端90與導(dǎo)體95的分離)得越快。將會(huì)明了，應(yīng)當(dāng)注意選擇用于焊接劑100的焊接劑，因?yàn)樘偷娜埸c(diǎn)將導(dǎo)致焊接劑由于正常運(yùn)行條件下產(chǎn)生的熱而熔化(因此使得彈簧機(jī)構(gòu)80的第二末端90與導(dǎo)體95分離)，特別是在具有高的環(huán)境狀態(tài)的應(yīng)用中。多種可以買到的基于鉛的焊接劑可用于焊接劑100,其對(duì)應(yīng)的坪點(diǎn)在下面的表l中示出。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>鑒于新環(huán)境規(guī)章，人們可能希望或有必要將無鉛焊接劑用于焊接劑100。可用于焊接劑100的多種可以買到的無鉛焊接劑及其對(duì)應(yīng)的熔點(diǎn)在下面的表2中示出。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>圖4為才艮據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)具有狀況指示器110的插座105的前視圖。插座105類似于圖l所示的插座5，至少包含線路端子(例如螺釘40)和中性端子(例如螺釘50),其各自具有如圖2和3所示的裝置(圖4中未示出)。對(duì)于特定端子(線路或中性端子)，作為彈簧機(jī)構(gòu)80的第二末端卯與導(dǎo)體95的分離的結(jié)果，狀況指示器110能夠指示插座105內(nèi)是否存在線路或中性故障狀況。狀況指示器110包含滑動(dòng)元件115A、115B，其可滑動(dòng)地安裝在設(shè)置在插座105前表面的溝槽120內(nèi)。狀況指示器110還包含窗口125，其優(yōu)選為由有色透明或半透明的材料制成，例如有色(例如紅色)的塑料。溝槽可一皮覆蓋，〗吏得除了如下所述地透過窗口125以外滑動(dòng)元件115A、115B不可見。由圖4可見，滑動(dòng)元件115在其上具有指示負(fù)載的字母"L"。滑動(dòng)元件115A通過例如棒或桿機(jī)構(gòu)被耦合到附著于插座105負(fù)載端子的彈簧機(jī)構(gòu)80，使得當(dāng)彈簧機(jī)構(gòu)80從相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體95分離時(shí)，使得滑動(dòng)元件115A向右移動(dòng)并位于窗口125中，如圖5所示。滑動(dòng)元件115A存在于窗口125中將指示負(fù)載故障已發(fā)生。類似地，滑動(dòng)元件115B在其上具有字母"N",以指示中性。滑動(dòng)元件115B通過例如棒或桿機(jī)構(gòu)凈皮耦合到附著于插座105中性端子的彈簧機(jī)構(gòu)80，使得當(dāng)彈簧機(jī)構(gòu)80從相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體95分離時(shí)，4吏得滑動(dòng)元件115B向左移動(dòng)并在窗口125中，如圖6所示。滑動(dòng)元件115B存在于窗口125中將指示已發(fā)生中性故障。盡管詳細(xì)介紹了本發(fā)明的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明了，在本公開的總體教導(dǎo)下，可對(duì)這些細(xì)節(jié)開發(fā)出多種修改和替代。例如，盡管圖2和3所示的裝置結(jié)合插座5進(jìn)行了介紹，其可用于其它配電裝置的端子，例如插座出口、接線裝置、殼壁、光或其它電力開關(guān)、燈座、擴(kuò)展卡出線盒或?qū)Ь€接頭接線盒，因此，所公開的具體裝置意味著僅僅是示例性的而不是對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求以及任何以及所有等價(jià)內(nèi)容的全部寬度給出。權(quán)利要求1.一種配電裝置(5)，其包含端子(35，40，50，55)，其用于提供到第一導(dǎo)體(45，60)的電氣連接；彈簧機(jī)構(gòu)(80)，其具有第一末端(85)與第二末端(90)，所述第一末端被電氣連接到所述端子(35，40，50，55)；以及第二導(dǎo)體(95)，其被電氣連接到所述配電裝置(5)的一個(gè)或一個(gè)以上的內(nèi)部部件；其中，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，其中，在所述第一狀態(tài)下，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)的所述第二末端(90)通過焊接劑(100)被電氣連接到所述第二導(dǎo)體(95)，其中，當(dāng)所述焊接劑(100)被導(dǎo)致熔化時(shí)，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)從所述第一狀態(tài)移到所述第二狀態(tài)，且其中，在所述第二狀態(tài)下，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)的所述第二末端(90)不被電氣連接到所述第二導(dǎo)體(95)。2.根據(jù)權(quán)利要求l的配電裝置(5)，其中，所述端子(35，40，50，55)為螺釘。3.根據(jù)權(quán)利要求1的配電裝置(5)，其中，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)為金屬彈簧片。4.根據(jù)權(quán)利要求1的配電裝置(5),其中，所述焊接劑(100)為鉛基焊接劑。5.根據(jù)權(quán)利要求l的配電裝置(5)，其中，所述焊接劑(100)為無鉛焊接劑。6.根據(jù)權(quán)利要求l的配電裝置(5)，其中，所述端子(35，40，50，55)為負(fù)載端子。7.根據(jù)權(quán)利要求l的配電裝置(5),其中，所述端子(35，40，50,55)為中性端子。8.—種配電裝置(105)，其包含端子(35，40,50，55),其用于提供到第一導(dǎo)體(45，60)的電氣連接；彈簧機(jī)構(gòu)(80)，其具有第一末端(85)和第二末端(90)，所述第一末端被電氣連接到所述端子(35，40，50，55);第二導(dǎo)體(95)，其被電氣連接到所述配電裝置(5)的一個(gè)或一個(gè)以上的內(nèi)部部件；以及狀況指示器(110)，其被有效耦合到所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)的所述第二末端(卯)；其中，所述彈簧才幾構(gòu)(80)具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，其中，在所述第一狀態(tài)下，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)的所述第二末端(卯)通過焊接劑(100)被電氣連接到所述第二導(dǎo)體(95),其中，當(dāng)所述焊接劑(100)被導(dǎo)致熔化時(shí)，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)從所述第一狀態(tài)移到所述第二狀態(tài)，其中，在所述第二狀態(tài)下，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)的所述第二末端(卯)不被電氣連接到所述第二導(dǎo)體(95)，且其中，當(dāng)所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)從所述第一狀態(tài)移到所述第二狀態(tài)時(shí)，使得所述狀況指示器(110)移到故障指示狀態(tài)。9.根據(jù)權(quán)利要求8的配電裝置(105)，其中，所述狀況指示器(110)包含指示器元件(115A，115B)，所述指示器元件(115A，115B)被有效耦合到所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)的所述第二末端(90)，所述指示器元件(115A，115B)可從第一位置移動(dòng)到第二位置，所述第二位置指示故障狀況。10.根據(jù)權(quán)利要求9的配電裝置(105)，其中，所述狀況指示器(110)包含窗口(125)，所述指示器元件(115A，115B)在所述第二位置中可透過所述窗口(125)可見。11.根據(jù)權(quán)利要求9的配電裝置(105)，其中，所述狀況指示器(110)包含溝槽(120)，其中，所述指示器元件(115A，115B)為可在所述溝槽(120)中滑動(dòng)的滑動(dòng)元件，且其中，所述指示器元件(115A，115B)通過在所述溝槽(120)內(nèi)滑動(dòng)來從所述第一位置移動(dòng)到所述第二位置。12.根據(jù)權(quán)利要求11的配電裝置(105),其中，所述狀況指示器(110)包含窗口，所述指示器元件(115A，115B)在所述第二狀態(tài)中透過所述窗口(125)可見。13.根據(jù)權(quán)利要求10的配電裝置(105)，其中，所述指示器元件(115A，115B)在其上包含字母"L"與字母"N"中的一個(gè)。14.根據(jù)權(quán)利要求8的配電裝置(105)，其中，所述端子(35，40，50，55)為螺釘。15.根據(jù)權(quán)利要求8的配電裝置(105)，其中，所述彈簧機(jī)構(gòu)(80)為金屬彈簧片。16.根據(jù)權(quán)利要求8的配電裝置(105)，其中，所述焊接劑(100)為鉛基焊接劑。17.根據(jù)權(quán)利要求8的配電裝置(105)，其中，所述焊接劑(100)為無鉛焊接劑。18.根據(jù)權(quán)利要求8的配電裝置(105),其中，所述端子(35，40，50，55)為負(fù)載端子。19.根據(jù)權(quán)利要求8的配電裝置(105),其中，所述端子(35，40，50，55)為中性端子。全文摘要一種配電裝置，其包含用于提供到第一導(dǎo)體的連接的端子，具有被電氣連接到該端子的第一末端的彈簧機(jī)構(gòu)，以及電氣連接到裝置的一個(gè)或一個(gè)以上的內(nèi)部部件的第二導(dǎo)體。彈簧機(jī)構(gòu)具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在第一狀態(tài)下，第二末端被焊接劑電氣連接到第二導(dǎo)體。當(dāng)焊接劑熔化時(shí)，彈簧機(jī)構(gòu)從第二狀態(tài)移開，其中，第二末端不再電氣連接到第二導(dǎo)體，由此保護(hù)內(nèi)部部件免受導(dǎo)致過熱的故障狀況。另外提供狀況指示器，其用于指示故障狀況。文檔編號(hào)H01H37/00GK101253658SQ200680031757公開日2008年8月27日申請(qǐng)日期2006年8月28日優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日發(fā)明者J·J·謝伊申請(qǐng)人:伊頓公司