專利名稱：可配置斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可配置(configurable)斷路器，其可用于不同的面板(panel)或針對 不同的面板改型，且?guī)в惺沟媚軌驅(qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)的可變的設(shè)計(jì)參數(shù)組。
背景技術(shù)：
斷路器是用于通過其自動操作來保護(hù)電路不會因?yàn)槌d而受損的開關(guān)。斷路器有 各種大小和電壓/電流容量，且根據(jù)要求而選擇斷路器來使用。關(guān)鍵操作稱為促動器機(jī)構(gòu)， 促動器機(jī)構(gòu)可為磁力的、熱力或熱磁力的。促動器使接觸器保持就位以用于正常操作，且在 超載的情況下使接觸器運(yùn)動分開。接觸器在接通時(shí)允許電流流動，且在斷開時(shí)中斷電流，從 而保護(hù)所述電路不受損傷性水平的電壓/電流的影響?，F(xiàn)今市場上可獲得的斷路器不具有適于各種各樣的面板要求的靈活性 (flexibility)。在確實(shí)針對為各種面板提供改型解決方案的斷路器中，使用了現(xiàn)有的斷路 器(VD4，Vmax)，且使其進(jìn)一步適于面板要求。這引入了對定制連接件(典型地使用用于傳 遞電流的環(huán)氧鑄造銅而制成)的需要，這導(dǎo)致增加的成本和設(shè)計(jì)時(shí)間。呈現(xiàn)的另一個(gè)挑戰(zhàn) 在于，一些面板在空間上未定向成包圍現(xiàn)有的斷路器。這對使用先存在的斷路器(其是非 靈活性的且為昂貴的)造成限制，從而導(dǎo)致要定制斷路器來適應(yīng)不同的面板要求。本發(fā)明 通過考慮不同樣式的斷路器的配置、安裝以及封裝來處理了這些問題。本文公開的是靈活 性配置斷路器，其整體大小可根據(jù)其部件的變型而修改，這些部件可根據(jù)諸如電/磁隔離 和空間的約束定位在本發(fā)明的定制配置的框架內(nèi)。美國專利No 6，462，296提供了整個(gè)斷路器的運(yùn)動(內(nèi)和外)，與在所有斷路器中 使用的布置中的電流架(current rack)很像。這個(gè)發(fā)明未處理安裝問題。而且，構(gòu)件的豎 直位置及其類型不是靈活性的。模塊的數(shù)量具有上限。提出的本發(fā)明克服了這些缺陷。美國公開No 20070159776公開了一種包括適于容納夾子的叉形物(prong)的斷 路器安裝板。這個(gè)美國專利提出了用于安裝斷路器的解決方法。這個(gè)發(fā)明未處理配置，配 置是本發(fā)明的目標(biāo)。美國專利No 5，566，818涉及一種斷路器(例如接線斷路器和接地泄漏斷路器) 中的可動接觸器裝置。在此美國專利中，由扁平導(dǎo)體組成的兩個(gè)斷路器元件以如此方式布 置，即，使得接觸器元件彼此平行且彼此獨(dú)立，以形成用于各相的可動接觸器。此發(fā)明未處 理如提出的本發(fā)明中的配置、封裝或安裝問題。此發(fā)明僅考慮使導(dǎo)體與斷路器連接的接觸
ο美國專利No 6，337，613公開了一種帶有或不帶有中性點(diǎn)(neutral)的三相、高電 流開關(guān)裝置設(shè)備，其包括并聯(lián)連接的極隔室。這個(gè)發(fā)明提出了 3相開關(guān)裝置設(shè)備和斷路器 的雙極之間的電流分配和溫度的優(yōu)化或改進(jìn)。這個(gè)發(fā)明未考慮可變的配置或安裝，可變的 構(gòu)造或安裝是本發(fā)明目標(biāo)。文件EP1775744公開了一種預(yù)加工(Pr印aration)三極斷路器的方法。三極功率 開關(guān)具有開關(guān)鎖，其中，各極具有其本身的快速短路解扣以對解扣軸起作用。這個(gè)發(fā)明未考慮靈活性配置和改型，靈活性配置和改型是本發(fā)明的目標(biāo)。美國專利No 7，187，258公開了一種諸如模制殼體斷路器或接地泄漏斷路器的斷 路器，其具有當(dāng)大電流(例如短路電流)流動時(shí)由電磁排斥力斷開的可動觸頭。這個(gè)專利 關(guān)于使用電磁力來進(jìn)行操作，且未考慮與斷路器相關(guān)聯(lián)的靈活性配置或安裝問題。而且這 個(gè)專利未處理改型。這個(gè)發(fā)明尤其涉及具有由絕緣材料制成的保護(hù)蓋的斷路器，該保護(hù)蓋 覆蓋住可 動觸頭，以消滅在觸頭斷開時(shí)產(chǎn)生的觸頭電弧。美國專利No 4，950，854未考慮斷路器的設(shè)計(jì)、配置的靈活性，斷路器的設(shè)計(jì)、配 置的靈活性是本發(fā)明的目標(biāo)。這個(gè)發(fā)明僅公開了用真空操作的斷路器來代替老式空氣磁力 斷路器，而在隔間(cubicle)中不存在修改。美國專利3，973，096對主觸頭提供較小的可調(diào)性，但是僅對于轉(zhuǎn)入型開關(guān)裝置單 元，而本發(fā)明為斷路器(不考慮類型)提供了這種解決方法。這個(gè)發(fā)明也未考慮安裝、封裝 以及設(shè)計(jì)問題。設(shè)法適應(yīng)大小不同的面板的現(xiàn)有的斷路器通過將端部連接件修改成適合面板來 做到這些。這提出了各種各樣的限制，例如空間約束、無法適合帶有不同的套管設(shè)計(jì)的面 板、不可動或固定在一個(gè)位置中等。本發(fā)明提出了靈活性設(shè)計(jì)，處理了現(xiàn)有技術(shù)的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種靈活性斷路器，其可容易地改型到現(xiàn)有面板中或者用于 新面板中?，F(xiàn)有技術(shù)的解決方法具有固定的極距離，需要用于面板的路徑構(gòu)件。這還引入 了對空間要求的約束。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種帶有或不帶有獨(dú)立的極的斷路器， 可對該斷路器進(jìn)行配置。本發(fā)明的可配置斷路器在其極之間具有可變的距離，以便適應(yīng)各 種各樣的面板大小。本發(fā)明的斷路器還具有可動的輸入臂和輸出臂，輸入臂和輸出臂可運(yùn) 動，以適應(yīng)不同面板上的各種各樣的面板套管設(shè)計(jì)。另外，本發(fā)明的斷路器可用于水平或豎 直配置中。


圖1顯示了帶有可變的相距離的本發(fā)明中的三個(gè)單獨(dú)的極。圖2a顯示了輸入距離和輸出距離的可調(diào)性。圖2b顯示了用于調(diào)節(jié)輸入距離和輸出距離的機(jī)構(gòu)。圖3關(guān)注用于接觸器的連接柱(stub)。圖4顯示了用于水平安裝和豎直安裝的不同的安裝機(jī)構(gòu)。圖5顯示了 EL驅(qū)動器的安置。圖6顯示了磁力和單線圈促動器的配置。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出了一種可配置斷路器，其可用于新面板中，或者可在各種各樣的不同 的面板上進(jìn)行改型。本發(fā)明的斷路器在3. 3kV至40kV之間的中壓范圍上工作，包括范圍分 別從200A至6300A的正常電流以及從20kA至63kA的短路電流。本發(fā)明通過使由極和輸 入/輸出接觸臂之間距離為靈活性的以降低由固定距離引起的復(fù)雜性。圖1顯示了帶有可變的相距離的本發(fā)明中的三個(gè)單獨(dú)的極。極1，2，3在夾具8的幫助下夾持在軸9上。夾具 的位置是可調(diào)的，繼而使極距離按照要求而變化。這使得能夠處理空間和隔離約束。使用 環(huán)氧框架7來將斷路器水平地或豎直地直接安裝在卡匣或載重架(truck)上?？蓜舆B結(jié)件 10設(shè)置成用于將斷路器的聯(lián)結(jié)部(linkage)連接到公共軸上。斷路器具有可調(diào)的壁距離6 和可調(diào)的極距離4，5，從而提供靈活性設(shè)計(jì)，該靈活性設(shè)計(jì)可適合各種各樣的面板參數(shù)。另 夕卜，還使得無框斷路器成為可能。圖2a顯示了臂距離的靈活性。觸頭15和16是可動的，從 而允許臂距離17可調(diào)。圖2b顯示了本發(fā)明中的用于這種靈活性的機(jī)構(gòu)?？山柚诼菟▽?側(cè)面板21固定到環(huán)氧框架22上，以允許用于運(yùn)動的入口(access)。斷路器23顯示了移除 24 了側(cè)板的設(shè)備和用于豎直調(diào)節(jié)的槽口 25，26，27。當(dāng)移除24 了側(cè)板時(shí)，可看到靈活性觸 頭28，29，該靈活性觸頭28，29將臂連接到極組件上。因此，臂可豎直地運(yùn)動，以符合要求。 豎直槽口 25，26，27提供運(yùn)動靈活性。另外，由于極到極的距離在改型面板中更大，所以大 大降低了介電破壞的可能性。備選地，槽口可裝有靈活性橡膠覆層(drape)30。由于大部分 老式面板具有較低的正常額定電流，因此溫度升高很少在本發(fā)明的斷路器中導(dǎo)致問題。圖3 關(guān)注用于接觸器的連接柱。在端部處的連接柱35是帶有螺紋的銅塊或鋁塊。該連接柱35 用來裝配在面板所需的郁金香形觸頭(tulip contact)中，還可給面板裝套管(sleeve)。 圖4顯示了用于水平安裝或豎直安裝的安裝機(jī)構(gòu)。安裝布置由載重架設(shè)計(jì)決定。安裝機(jī)構(gòu) 可包括用于利用螺栓、平頭螺釘(grub)、螺釘或任何其它布置將斷路器46夾持到軸上的夾 持機(jī)構(gòu)40。極上有用于使其與載重架結(jié)構(gòu)固定在一起的插入件。所以，如果支承是水平/ 豎直的，則斷路器的定向就相應(yīng)地變化。在圖中，安裝插入件41和42使得能夠通過夾具40 來水平地夾持在軸44上，且安裝插入件43設(shè)置成允許豎直夾持。圖5顯示了中心極52上 的EL驅(qū)動器50的安置。該EL驅(qū)動器50可類似地安裝在其它極51或53上。圖6顯示了 磁力和單線圈促動器的配置。 公共的磁力/彈簧促動器56可根據(jù)空間要求安裝在任何極 框架57，58，59或載重架/卡匣60上，其中，極框架足夠結(jié)實(shí)，以承受促動器的載荷。
權(quán)利要求
一種可配置斷路器，該斷路器可用于新的多個(gè)結(jié)構(gòu)裝備中或者可改型到多個(gè)結(jié)構(gòu)裝備中，該斷路器具有三個(gè)獨(dú)立的極，各個(gè)極包括a.輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)；b.一個(gè)或多個(gè)豎直槽口；c.夾具；d.安裝插入件；e.可動連結(jié)件；f.側(cè)面板g.用于將所述斷路器水平地或豎直地安裝在卡匣或載重架上的環(huán)氧框架；以及h.由郁金香形觸頭包圍的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，臂距離和極距離是可調(diào)的，包括 在所述輸入點(diǎn)和所述輸出點(diǎn)之間的距離也是可調(diào)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，所述極可分別借助于所述夾具 和所述槽口在豎直方向和水平方向上可調(diào)地固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)安裝插入件沿著所述極 的背部和底部而被容納，從而提供靈活性的安裝選擇，以符合各種各樣的空間、磁或電約束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，使用一個(gè)或多個(gè)安裝插入件來 豎直地或水平地安裝所述極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，可動連結(jié)件將所述斷路器的極 連接到公共軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，可動連結(jié)件連接所述極，所述極 以電的方式或以電子的方式聯(lián)接到公共軸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，所述側(cè)面板覆蓋內(nèi)部，從而可容 易地處理所述極，以根據(jù)配置來定位所述極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，所述環(huán)氧框架保護(hù)所述極的內(nèi) 部構(gòu)件不受包括電壓隔離、灰塵、熱量等的環(huán)境因素的影響，且所述環(huán)氧框架可用作用于安 裝所述斷路器的框架。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，提供一種機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)所述極安裝 在載重架或卡匣上且能夠承受所述機(jī)構(gòu)的載荷時(shí)，所述斷路器可安裝在任何一個(gè)極或載重 架/卡匣上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)柱，以與郁 金香形觸頭一起工作，可通過移除所述側(cè)面板來接近所述郁金香形觸頭，從而使得可使用 所述導(dǎo)電柱將輸入導(dǎo)體或輸出導(dǎo)體安裝在所述斷路器上，所述導(dǎo)電柱是接觸器的一部分， 所述接觸器又可在設(shè)置在其中的所述豎直槽口中運(yùn)動。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可配置斷路器，其特征在于，所述槽口可裝備有豎直覆層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，公共的磁力或彈簧促動器可安 裝在任何極上，或者安裝在所述支承件或卡匣上，以適合多個(gè)空間、磁或電約束。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置斷路器，其特征在于，磁力或彈簧促動器可安裝在各 個(gè)極上，以符合多個(gè)空間、磁或電約束。
全文摘要
一種可應(yīng)用于中壓范圍的、基于電約束和機(jī)械約束在配置方面具有靈活性的可配置斷路器。該斷路器具有多個(gè)極，可使用夾持、銷釘接合、螺栓連接等將該多個(gè)極在需要的位置處安裝在軸上。環(huán)氧框架設(shè)置成用于借助于安裝插入件和夾持機(jī)構(gòu)將斷路器水平地或豎直地安裝在載重架上。極的側(cè)板允許接近極的內(nèi)部。靈活性觸頭和豎直槽口可根據(jù)設(shè)計(jì)約束允許在輸入和輸出距離方面的可調(diào)性。郁金香形觸頭可連接到接觸器中的導(dǎo)電柱上，以用于安裝輸入/輸出導(dǎo)體。公共的促動器可通過可動觸頭安裝在軸上的任何地方，或者可安裝在足夠牢固的任何極上。因此斷路器在大小和配置方面是靈活性的。
文檔編號H01H31/00GK101965668SQ200880127167
公開日2011年2月2日 申請日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者S·杜凱亞彭, S·辛格 申請人:Abb技術(shù)有限公司