專利名稱：斷路器互鎖系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及斷路器，且具體地涉及一種斷路器互鎖系統(tǒng)及 其互鎖方法。
背景技術(shù)：
斷路器提供了一種用于控制向電路提供電力的裝置，例如，該電 路可為單相電路、三相電路，或具有切換中點(diǎn)的多相電路。跳閘單元， 例如電子跳閘單元控制模塊，通常用于與斷路器對接來控制跳閘特 性，舉例來說，例如跳閘率和跳閘電流。跳閘單元可/人斷路器上移除 以便進(jìn)行保養(yǎng)以及由具有備選跳閘特性的跳閘單元替換。由于在未安 裝跳閘單元的情況下電路可能未受到跳閘保護(hù)，故斷路器在跳閘單元 從斷路器上移除時(shí)而處于閉合構(gòu)型可能為不理想的狀態(tài)。因此，本行 業(yè)期望一種將跳閘單元與斷路器互鎖的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開了 一種斷路器互鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于斷路器的跳閘 單元，以及收容跳閘單元的斷路器。斷路器當(dāng)跳閘單元組裝到其上時(shí) 是可閉合的，以及當(dāng)跳閘單元未組裝到斷路器上時(shí)該斷路器是不可閉 合的?；ユi系統(tǒng)還構(gòu)造成用以在斷路器處于閉合構(gòu)型時(shí)防止將跳閘單 元從斷路器拆下。斷路器具有多個(gè)螺線管，并且各個(gè)螺線管均與斷路
器可操作地關(guān)聯(lián)(communication)，以根據(jù)指令而使斷路器跳閘。多個(gè) 螺線管中的第 一螺線管經(jīng)由跳閘單元響應(yīng)來自斷3各器的信號(hào)，而多個(gè) 螺線管的第二螺線管響應(yīng)來自除電子跳閘單元之外的信號(hào)源從外部 提供的信號(hào)。
本文還公開了 一種將電子跳閘單元與多相斷路器互鎖的方法。該方法包括能使斷路器在跳閘單元組裝到其上時(shí)閉合，使得斷路器在
跳閘單元未組裝到斷路器上時(shí)不能閉合，在斷路器處于閉合構(gòu)型時(shí)將 跳閘單元與斷路器鎖定地接合組裝，以及利用多個(gè)螺線管能使多相斷 路器跳閘。多個(gè)螺線管中的第一螺線管響應(yīng)來自斷路器經(jīng)由跳閘單元 的信號(hào)，而多個(gè)螺線管中的第二螺線管響應(yīng)來自除跳閘單元之外的信 號(hào)源從外部所提供的信號(hào)。


不應(yīng)將如下描述認(rèn)作是以任意方式進(jìn)行限制。參照附圖，相似元
件的編號(hào)相似
鎖系統(tǒng)的透一見圖2示出了圖1中已移除跳閘單元的斷路器互鎖系統(tǒng)的放大透視
圖3示出了顯示為圖1中已移除跳閘單元的斷路器的局部側(cè)視
圖4示出了圖3中安裝了跳閘單元的斷路器的局部側(cè)視圖； 圖5示出了圖2中已移除跳閘單元的斷路器的局部平面圖； 圖6示出了圖5中的斷路器連同顯示為安裝前的跳閘單元的局部 側(cè)詳見圖7示出了圖5中已移除跳閘單元的斷路器的局部透視圖8示出了從不同角度觀察到的圖7中的斷路器的局部透視閨9示出了圖8中已移除一些構(gòu)件的斷路器的板背面的局部透視
圖IOA和圖10B示出了圖9中處于兩種備選構(gòu)型下的板的局部平 面閉合構(gòu)型的圖1中的斷路器互鎖系統(tǒng)的局部側(cè)視圖；以及圖12示出了圖2中的斷路器的局部透視圖。
具體實(shí)施例方式
本文通過舉例而非參照附圖進(jìn)行限制的方式介紹了所公開設(shè)備 及方法的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述。
參看圖1,示出了本文公開的斷路器互鎖系統(tǒng)IO的實(shí)施例。斷路 器互鎖系統(tǒng)10包括斷路器14以及顯示為組裝到其上的電子跳閘單元 模塊18。斷路器14構(gòu)造成用以響應(yīng)其處于閉合構(gòu)型而容許電流流過 電路(未示出)，以及響應(yīng)斷路器14處于斷開構(gòu)型而阻止電流流過電路。 斷路器14包括多個(gè)跳閘螺線管，而在該實(shí)施例中示出了兩個(gè)跳閘螺 線管22，26。斷路器14構(gòu)造成使得如果兩個(gè)螺線管22，26中的任何一 個(gè)螺線管受到激勵(lì)，則斷路器14將跳閘從而斷開電路。第一跳閘螺 線管22構(gòu)造成用以響應(yīng)在電路中出現(xiàn)并與跳閘單元18關(guān)聯(lián)的特定情 況而經(jīng)由跳閘單元18受到激勵(lì)，而第二跳閘螺線管26構(gòu)造成用以響 應(yīng)從外部信源所提供的控制信號(hào)而受到激勵(lì)，舉例來說，例如二次跳 閘單元、附加的電路監(jiān)測系統(tǒng)或緊急切斷信號(hào)。
斷路器14構(gòu)造成使得斷路器14在跳閘單元18未組裝到其上時(shí) 是不可閉合的，以及反之在跳閘單元組裝到其上時(shí)是可閉合的。此外， 跳閘單元18可與斷路器14互鎖，使得當(dāng)斷路器處于閉合構(gòu)型時(shí)不可 從斷路器14上拆下跳閘單元18。將在下文中詳細(xì)描述控制這些互鎖 關(guān)系的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
參看圖2、圖3和圖4，斷路器14具有可在第一閘板位置32(圖3 中所示)與第二閘板位置34(圖4中所示)之間移動(dòng)的跳閘閘板30。斷 路器14構(gòu)造成用以在跳閘閘板30處于第二閘板位置34時(shí)是可閉合 的，而在跳閘閘板30處于第一閘板位置32時(shí)是不可閉合的。偏壓部 件(未示出)，例如扭簧，將跳閘閘板30朝向第二閘板位置34偏壓。 然而，在容許跳閘閘板30響應(yīng)偏壓部件的動(dòng)作而移動(dòng)之前，跳閘閘 板30保持在第一閘板位置32。如接下來將描述的那樣，跳閘閘板30
7響應(yīng)當(dāng)跳閘單元18安裝到斷路器14上時(shí)多個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)而繞閘 板樞軸40從第一閘板位置32移動(dòng)到第二閘板位置34。
除圖3和圖4之外再參看圖5至圖8，當(dāng)跳閘單元18安裝到斷路 器14上時(shí)，從跳閘單元18伸出的鎖銷42穿過位于斷路器14的板50 中的通孔46(注意如將在下文中參照圖9至圖ll進(jìn)行詳細(xì)描述的那 樣，在鎖銷42可穿過孔46插入之前，斷路器14的按鈕106必須處 于按下構(gòu)型)。在此安裝期間，鎖銷42與跳閘臂54接觸，跳閘臂54 由本文中示為扭簧的偏壓部件56旋轉(zhuǎn)地偏壓，從而使跳閘臂54在轉(zhuǎn) 動(dòng)方向上受到偏壓，該轉(zhuǎn)動(dòng)方向是如在圖3、圖4和圖7中所看到的 順時(shí)針方向，以及如在圖6和圖8中所看到的反時(shí)針方向。另一個(gè)偏 壓部件(未示出)旋轉(zhuǎn)地偏壓跳閘部件58，使得附接到跳閘部件58上的 跳閘樁柱62抵靠跳閘臂54而受到偏壓。因此，當(dāng)跳閘臂54旋轉(zhuǎn)時(shí)， 由于與鎖銷42接觸，故容許跳閘部件58在跳閘樁柱62沿著跳閘臂 54的一部分64移動(dòng)時(shí)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。跳閘部件58的這種旋轉(zhuǎn)引起附接 到其上的跳閘銷66從第一銷位置72移動(dòng)到第二銷位置74。在跳閘銷 66移動(dòng)時(shí)，容許上文所述的與跳閘銷66進(jìn)行偏壓接觸的跳閘閘板30 移動(dòng)?？傊?，前述聯(lián)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)如下鎖銷42在跳閘單元18安裝 到斷路器14上時(shí)穿過位于板50中的孔46行進(jìn)，鎖銷42與跳閘臂54 的接觸引起跳閘臂54旋轉(zhuǎn)，從而容許跳閘樁柱62移動(dòng)，導(dǎo)致跳閘部 件58旋轉(zhuǎn)以及附接到其上的跳閘銷66隨之從第一銷位置72移動(dòng)到 第二銷位置74,跳閘銷66的移動(dòng)從而容許跳閘閘板30圍繞閘板樞軸 40從第一閘板位置32移動(dòng)到第二閘板位置34。 一旦跳閘單元18組 裝到斷路器14上，就可閉合斷路器14,并隨后做好跳閘準(zhǔn)備。
參看圖5至圖6,以及圖9至圖10，除斷路器互鎖系統(tǒng)10在跳 閘單元18未組裝到斷路器14上時(shí)阻止斷路器閉合外，該系統(tǒng)10還 可在斷路器14閉合時(shí)防止跳閘單元18從斷路器14上拆下。這就保 證了當(dāng)跳閘單元18移除時(shí)，斷路器14并不向電路供電?？蓜?dòng)的鎖定 桿78平行于板50定位在該板50的一側(cè)，與跳閘單元18組裝于其上的一側(cè)相對。鎖定桿78具有貫穿其的鎖定桿輪廓(profile)82,其中鎖 定桿輪廓82的第一部分80具有第一尺寸81，其在大小上與位于板 50中的孔46的尺寸83(圖5)相似，使得鎖銷42在鎖定桿78位于第一 輪廓位置86(圖IOB)時(shí)可自由地穿過孔46和鎖定桿輪廓82。鎖定桿 輪廓82的第二部分90具有第二尺寸84,其小于鎖銷42的第一尺寸 85(圖6),使得當(dāng)鎖定桿78位于第二部分90與孔46相對齊的第二輪 廓位置94(圖IOA)時(shí)，鎖銷42不能穿過鎖定桿輪廓82。
然而，如果跳閘單元18完全組裝到斷路器14上，使得鎖銷42 定位成完全地穿過孔46和鎖定桿輪廓82(圖4)，則鎖定桿78可從第 一輪廓位置86移動(dòng)到第二輪廓位置94。由于鎖銷42中有凹槽98(圖 6)，故這種移動(dòng)是可能的，當(dāng)跳閘單元18完全安裝到斷路器14上時(shí)， 該凹槽98與鎖定桿78對齊。凹槽98具有的尺寸102小于鎖定桿輪 廓82中的第二尺寸84。因而，鎖定桿輪廓82與鎖銷42的凹槽98相 接合，從而只要鎖定桿78保持在第二輪廓位置94便將跳閘單元18 與斷路器14鎖定成組裝件。這種鎖定保持使得不需要附加的緊固件 來保持跳閘單元18與斷路器14的組裝。
鎖銷42與鎖定桿輪廓82的接合用來保證當(dāng)斷路器處于閉合構(gòu)型 時(shí)跳閘單元18不會(huì)從斷路器14上移除。這通過阻止可動(dòng)地附接到鎖 定桿78上的按4丑106運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。按4丑106可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到可 圍繞樞軸116旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移桿110上。轉(zhuǎn)移桿110的一部分120可滑動(dòng) 且可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地附接到鎖定桿78上。因而，當(dāng)按鈕106從安裝了跳 閘單元18的斷路器14的一側(cè)受到下壓時(shí)，轉(zhuǎn)移桿110的旋轉(zhuǎn)引起鎖 定桿78從第二輪廓位置94移動(dòng)到第一輪廓位置86。偏壓部件(未示 出)朝向第二輪廓位置94偏壓鎖定桿78，使得按鈕106保持在正常未 受壓的構(gòu)型。 一對有頭的支座(standoff)124從板50伸出，穿過鎖定桿 78中的一對槽孔128，以在保持鎖定桿78鄰近板50時(shí)容許鎖定桿78 的有限行程。
參看圖11，如上文所述，斷路器14構(gòu)造成用以在閉合斷路器14時(shí)防止跳閘單元18從斷路器14上拆下。斷路器14結(jié)合了鎖緊凸輪 132,以實(shí)現(xiàn)此功能。鎖緊凸輪132構(gòu)造成用以響應(yīng)斷路器14從斷開 構(gòu)型變成閉合構(gòu)型而旋轉(zhuǎn)到鎖定方位136。在鎖定方位136，凸輪提 供了與按鈕106的凸緣144相對齊的凸起140，從而阻止將按鈕106 下壓。由此鎖定在非下壓構(gòu)型的按鈕106將鎖定桿78鎖定在第二輪 廓位置94，從而將跳閘單元18鎖定到斷路器14上。鎖緊凸輪132還 構(gòu)造成用以響應(yīng)斷路器14從閉合構(gòu)型變成斷開構(gòu)型而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。隨 著斷路器14的斷開，鎖緊凸輪132的這種旋轉(zhuǎn)使凸起140移動(dòng)到與 凸緣144未對齊的方位(未示出)，/人而容許壓下按4丑，以及將跳閘單 元18/人斷^各器14上拆下。
參看圖12，斷路器14還構(gòu)造成用以提供信號(hào)來指示斷路器14已 經(jīng)跳閘。在該實(shí)施例中，該信號(hào)由微型開關(guān)148提供。由跳閘部件58 移動(dòng)的開關(guān)觸發(fā)器152觸發(fā)微型開關(guān)148。當(dāng)斷路器14通過兩個(gè)跳閘 連桿156中的一個(gè)而跳閘時(shí)，跳閘部件58進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，各跳閘連桿156 均與螺線管22,26可操作地關(guān)聯(lián)。
盡管已參照一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將會(huì)理解到，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可做出多種改變 并且可用等同物代替其元件。此外，在不脫離本發(fā)明基本范圍的情況 下，可做出許多修改，以使特定的情勢或材料適應(yīng)本發(fā)明所教導(dǎo)的內(nèi) 容。因此，期望本發(fā)明不限于作為為執(zhí)行本發(fā)明而構(gòu)思的最佳模式所 公開的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所 有實(shí)施例。此外，在附圖和描述中，已公開了本發(fā)明的示范性實(shí)施例， 以及盡管可能已使用了特定的用語，但除非另作說明，則它們僅以一 般性和描述性的意義來使用而不以限制為目的，因此本發(fā)明的范圍并 未如此限制。此外，用語第一、第二等的使用并不表示任何順序或重 要程度，而是將用語第一、第二等用來把一個(gè)元件與另一個(gè)相區(qū)別。 此外，用語一、 一個(gè)等的使用并不表示對數(shù)量的限制，而是表示存在 所提到物件的至少一個(gè)。
權(quán)利要求
1.一種斷路器互鎖系統(tǒng)，包括用于多相斷路器的電子跳閘單元；以及可收容所述電子跳閘單元的多相斷路器，所述多相斷路器響應(yīng)于所述電子跳閘單元組裝到其上而可以閉合，以及所述多相斷路器響應(yīng)于所述電子跳閘單元未組裝到所述多相斷路器上而不可閉合，所述互鎖系統(tǒng)構(gòu)造成用以在所述多相斷路器處于閉合構(gòu)型時(shí)防止所述電子跳閘單元從所述多相斷路器拆下，所述多相斷路器具有多個(gè)螺線管，所述多個(gè)螺線管中的各個(gè)螺線管均與所述多相斷路器可操作地關(guān)聯(lián)，以根據(jù)指令使所述多相斷路器跳閘，所述多個(gè)螺線管中的第一螺線管經(jīng)由所述電子跳閘單元響應(yīng)來自所述多相斷路器的信號(hào)，以及所述多個(gè)螺線管中的第二螺線管響應(yīng)來自除所述電子跳閘單元之外的源從外部提供的信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述從外部提供的信號(hào)來自二次跳閘單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述從外部提供的信號(hào)來自附加的電路監(jiān)測系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述斷路器互鎖系統(tǒng)還包括響應(yīng)所述多相斷路器通過所述多個(gè)螺線管中的至少一個(gè)螺線管進(jìn)行跳閘而可切換的信號(hào)開關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述多相斷路器還包括跳閘閘板，所述多相斷路器響應(yīng)于所述跳閘閘板處于第一閘板位置而不可閉合，以及響應(yīng)于所述跳閘閘〗:反處于第二閘板位置而可以閉合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述跳閘閘板偏壓到所述第二閘板位置以及響應(yīng)于所述電子跳閘單元組裝到所述多相斷路器上而可移動(dòng)到所述第 一 閘板位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述多相斷路器還包括與所述跳閘閘板可操作地關(guān)聯(lián)的跳閘銷，使得所述跳閘銷從第 一銷位置到第二銷位置的移動(dòng)容許所述跳閘閘板響應(yīng)施加到其上的偏壓而從所述第一閘板位置移動(dòng)到所述第二閘板位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述電子跳閘單元還包括鎖銷，以及所述電子跳閘單元組裝到所述多相斷路器上致使所述鎖銷將所述跳閘銷從所述第一銷位置移動(dòng)到所述第二銷位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述多相斷路器還包括與所述跳閘銷可操作地關(guān)聯(lián)的跳閘臂，所述跳閘臂通過與所述鎖銷相接觸而可動(dòng)，從而在所述電子跳閘單元組裝到所述多相斷路器的期間時(shí)致使所述跳閘銷從所述第 一銷位置移動(dòng)到所述第二銷位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述電子跳閘單元還包括鎖銷，所述鎖銷構(gòu)造成用以致使所述多相斷路器響應(yīng)于所述電子跳閘單元組裝到所述多相斷路器上而可以閉合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述鎖銷具有可與所迷多相斷路器的鎖定桿輪廓相接合的凹槽，使得所述電子跳閘單元響應(yīng)所述鎖定桿輪廓與所述凹槽相接合而與所述多相斷路器鎖定組裝。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述電子跳閘單元通過所述凹槽與所述鎖定桿輪廓相接合而在結(jié)構(gòu)上緊固到所述多相斷路器上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述鎖定桿輪廓可在第 一輪廓位置與第二輪廓位置之間移動(dòng)，以及當(dāng)所述鎖定桿輪廓位于所述第二輪廓位置且所述電子跳閘單元組裝到所述多相斷路器上時(shí)，所述鎖定桿輪廓與所述凹槽相接合，以及當(dāng)所述鎖定桿輪廓位于所述第一輪廓位置時(shí)，所述鎖定桿輪廓與所述凹槽脫離。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述多相斷路器還包括將所述鎖定桿輪廓朝向所述第二輪廓位置偏壓的偏壓部件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所迷多相斷路器還包括構(gòu)造成用以將所述鎖定桿輪廓從所述第二輪廓位置移動(dòng)到所述第 一輪廓位置的按鈕。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述多相斷路器構(gòu)造成使得當(dāng)所述多相斷路器閉合時(shí)，阻止鎖定桿輪廓從所述第二輪廓位置移動(dòng)到所述第 一輪廓位置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的斷路器互鎖系統(tǒng)，其特征在于，所迷斷路器互鎖系統(tǒng)還包括閉鎖件，其與所述鎖定桿輪廓可操作地關(guān)聯(lián)，第二輪廓位置移動(dòng)到所述第 一輪廓位置。
18. —種將電子跳閘單元與多相斷路器互鎖的方法，包括多相斷路器的跳閘閘板相接觸而組裝到所述多相斷路器上，使得所迷多相斷路器能夠閉合；響應(yīng)于所述電子跳閘單元從所述多相斷路器拆下而使得所述多相斷路器不能閉合；響應(yīng)于所述多相斷路器處于閉合構(gòu)型而將所述電子跳閘單元與所述多相斷路器鎖定地接合組裝；以及使得具有多個(gè)螺線管的所述多相斷路器能夠跳閘，所述多個(gè)螺線管中的第 一螺線管經(jīng)由所述電子跳閘單元響應(yīng)來自所述多相斷路器的信號(hào)，以及所迷多個(gè)螺線管中的第二螺線管響應(yīng)來自除所述跳閘單元之外的源從外部提供的信號(hào)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的將電子跳閘單元與斷路器互鎖的方法，其特征在于，鎖定地接合所述電子跳閘單元包括將位于所述電子跳閘單元的鎖銷中的凹槽與所述多相斷路器的鎖定桿輪廓相接合。
全文摘要
本發(fā)明涉及斷路器互鎖系統(tǒng)及方法。具體而言，本發(fā)明公開了一種斷路器互鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于斷路器的跳閘單元，以及收容跳閘單元的斷路器。斷路器在跳閘單元組裝到其上時(shí)可閉合，以及斷路器在跳閘單元未組裝到斷路器上時(shí)是不可閉合的。互鎖系統(tǒng)還構(gòu)造成用以在斷路器處于閉合構(gòu)型時(shí)防止從斷路器上拆下跳閘單元。斷路器具有多個(gè)螺線管，并且多個(gè)螺線管中的各個(gè)螺線管均與斷路器可操作地關(guān)聯(lián)，以根據(jù)指令使斷路器跳閘。多個(gè)螺線管中的第一螺線管經(jīng)由跳閘單元響應(yīng)來自斷路器的信號(hào)，而多個(gè)螺線管的第二螺線管響應(yīng)來自除電子跳閘單元之外的源從外部所提供的信號(hào)。
文檔編號(hào)H01H9/26GK101562082SQ200910135180
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者J·納拉亞南, M·J·拉內(nèi), S·納拉亞納薩米, 巴布 T·戈皮克里什南 申請人:通用電氣公司