專利名稱：電路斷路器的多極電樞聯(lián)鎖的制作方法
技術領域：
本公開內(nèi)容涉及電路斷路器，并且更具體地涉及用于聯(lián)鎖兩個或更多個電路斷路 器的極電樞來協(xié)調(diào)斷路器跳間事件的設備和方法。
背景技術：
在許多多極電路斷路器設計中，橫桿被用于接口連接與各機械極相關聯(lián)的手柄。 橫桿在樞轉(zhuǎn)點將手柄系在一起從而確保在多極斷路器內(nèi)的任意極跳間時中斷所有有效導 體。這被稱為“共用跳閘”斷路器，該斷路器經(jīng)由其操作手柄將所述極系在一起。在無法將斷路器聯(lián)接在一起的情況下，電樞可以彼此獨立地跳閘，并且之后另一 極機構(gòu)將占用更多電流并因此延遲跳閘時間。這可能導致破壞電路斷路器所要提供保護的 負載電路。

發(fā)明內(nèi)容
多極電路斷路器和方法包括至少兩個斷路器模塊，所述斷路器模塊包括在其內(nèi)的 電路斷路器。電路斷路器包括被構(gòu)造成連接和斷開其內(nèi)的觸頭的活動臂。所述至少兩個模 塊包括可連接到所述至少兩個模塊中的每一個的所述活動臂的電樞。中心模塊連接所述至 少兩個模塊。中心模塊包括致動器和在中部連接所述致動器的梁。所述梁連接所述至少兩 個模塊的每個電樞，其中在跳間條件下所述致動器移動所述梁從而使用電樞來使所述至少 兩個模塊同時跳閘。用于使多極電路斷路器同時跳閘的方法包括提供至少兩個斷路器模塊，其包括在 其內(nèi)的電路斷路器，所述電路斷路器包括被構(gòu)造成連接和斷開其內(nèi)的觸頭的活動臂，所述 至少兩個模塊包括可連接到所述至少兩個模塊中的每一個的所述活動臂的電樞；以及連接 所述至少兩個模塊的中心模塊，所述中心模塊包括致動器和在中部連接所述致動器的梁， 所述梁連接所述至少兩個模塊梁的每個電樞。在所述至少兩個斷路器模塊中的至少一個斷 路器模塊內(nèi)檢測跳間條件，并且在跳間條件下所述致動器被供給能量以便移動所述梁從而 使用電樞來使所述至少兩個模塊同時跳閘。結(jié)合附圖理解本發(fā)明示意性實施例的下述詳細描述可以顯而易見到本發(fā)明的這 些和其他目的、特征和優(yōu)點。


本公開內(nèi)容將參考以下附圖被詳細呈現(xiàn)于優(yōu)選實施例的下述描述中，在附圖中圖1是根據(jù)一種示意性實施例的多極電路斷路器的立體圖2是根據(jù)一種示意性實施例的圖1的多極電路斷路器的立體圖，其中去除了中 心模塊外殼并且用于連接電樞的梁的一側(cè)被示為未組裝；圖3是根據(jù)一種示意性實施例的圖2的多極電路斷路器的立體圖，其中去除了中 心模塊外殼并且用于連接電樞的梁的兩側(cè)均被示為未組裝；圖4是根據(jù)一種示意性實施例的圖1的多極電路斷路器的立體圖，其以虛線示出 了外殼和內(nèi)部部件并且進一步示出了用于連接電樞的梁；圖5是示意性示出了根據(jù)一種示意性實施例的電樞的立體圖，其中該電樞被連接 于梁并且被構(gòu)造成被螺線管移位；
圖6是示意性示出了根據(jù)圖5所示示意性實施例的電樞的側(cè)視圖，其中該電樞被 連接于梁并且被構(gòu)造成被螺線管移位；以及圖7是示意性示出了根據(jù)一種示意性實施例的電樞的側(cè)視圖，其中該電樞被連接 于梁并且被構(gòu)造成釋放托架并因而使斷路器跳閘。
具體實施例方式本原理提供多極載流裝置的電樞的機械聯(lián)接。所述多極載流裝置可以包括住宅電 路斷路器設計，其中兩個外部模塊包括熱磁操作的機構(gòu)，而中心模塊包括機械地使外部極 同時跳閘的磁螺線管。在可應用時，直接電樞構(gòu)思也可以應用于其他設計。根據(jù)本原理，實施例被提供用于防止多極裝置的各個極彼此獨立地跳閘。這提供 了電樞之間的直接接口并且通過減少所需機械接口的數(shù)量來提高多極斷路器設計的穩(wěn)固 性?？商娲姆椒ㄊ?，使用與磁螺線管接口連接的獨立跳閘棒(脫扣條)且其各端被斷路 器的外壁支撐。這種可替代構(gòu)思需要更嚴格地控制尺寸間隙/公差并且可以允許在每個極 的軸頸/螺線管/電樞之間具有更多的位置差異。本原理不限于示意性示例并且可以被應用于其他電路斷路器類型?？梢酝ㄟ^使用 能夠執(zhí)行相同或相似功能的專用硬件及等價硬件來提供圖中所示的各種元件的功能。此 夕卜，這樣的等價物旨在包括當前公知的等價物及今后發(fā)展出的等價物(即，不考慮結(jié)構(gòu)，發(fā) 展出的執(zhí)行相同功能的任意元件)?，F(xiàn)在具體參考附圖，其中貫穿幾幅附圖，類似附圖標記指代類似或相同元件，并且 從圖1開始，示意性示出了多極電路斷路器10。電路斷路器10包括三個模塊。外部模塊 100和104包括被構(gòu)造成在沖擊電流或過載電流的條件下跳間的類似機構(gòu)。這些部件可以 包括固定觸頭、活動觸頭、促成電路內(nèi)在固定觸頭和活動觸頭之間的斷路器的活動臂或活 動極、以及可以用于電路斷路器的任意其他機械或電氣部件。因為這樣的部件可以變化并 且可以是公知的，因此為了簡明省略了進一步描述。電路斷路器10包括中心模塊102，其包 括被用于在操作期間使電路斷路器10跳閘的電子器件或電氣部件。外部模塊100和104包 括手柄106，其用于手動脫扣斷路器10或在跳閘后復位斷路器10。因為斷路器10是多極 斷路器，所以示出兩個手柄106。應該理解，任意數(shù)量的模塊100或104可以被使用并且可 以根據(jù)本原理被構(gòu)造成同時跳閘。示出了電線線圈108以用于在安裝期間連接斷路器10。參考圖2和圖3，示出了三個模塊類型的組件，其中外部模塊100和104包括熱和 磁操作的機構(gòu)。去除了中心模塊102的外殼以便示出磁螺線管122，該磁螺線管122將機械 地使外部模塊100和104的極同時跳閘。這是通過螺線管梁124實現(xiàn)的，其中該螺線管梁124直接附連于中心模塊102內(nèi)的螺線管122。梁124的端部126延伸到外部極內(nèi)并且附 連于電樞(未示出)。圖2示出了組裝在模塊104內(nèi)的一個端部126和分離于模塊100的另一個端部 126。在圖3中，示出了拆卸狀態(tài)的螺線管122、梁124和板128。在一個示意性實施例中，中心模塊102的螺線管梁124與電子器件板128被壓配 合到螺線管122上，并且之后被壓配合到各外部極100和104內(nèi)的電樞(未示出)內(nèi)，從而 將電樞聯(lián)接在一起。也可以使用其他附連類型。在這種設計中，僅示出了一個磁閂鎖螺線 管122，該磁閂鎖螺線管122用于位于外部模塊100和104內(nèi)的兩個電樞。也可以使用兩個 或更多個螺線管122。螺線管122位于中心極模塊102內(nèi)，該中心極模塊102被夾在兩個外 部模塊100和104之間。螺線管梁124被用于中心室內(nèi)并且被直接附連于螺線管122。
參考圖4，斷路器10的立體圖被表現(xiàn)為透明的以便允許看到模塊100和104內(nèi)的 電樞130。梁124阻止電樞130之間的傾斜，并且梁124被聯(lián)接于電樞130，電樞130優(yōu)選 地通過壓配合被容納在外部極100和104內(nèi)?！?”或“Z”形桿的端部132用作肘節(jié)銷，其 系住外部極螺線管(如果存在的話)并且連接雙金屬件或磁軛組件(圖7)。中心模塊102 的螺線管122優(yōu)選地通過壓配合被聯(lián)接于螺線管梁124。因為螺線管122和外部極或模塊 100和104內(nèi)的電樞130被全部聯(lián)接在一起，所以所有的極(100和104)同時跳閘。斷路器10的構(gòu)造的另一個優(yōu)點在于，省去了對于第二磁閂鎖螺線管的需要，原因 在于中心極或模塊102使用螺線管梁124。斷路器構(gòu)造也省去了對于單獨的跳閘棒的需要。參考圖5，示意性示出了被梁124連接的電樞130，其中梁穿過板128。螺線管122 通過板128被提供動力或供給能量且被控制，該板128優(yōu)選地是印刷線路板或PCB。板128 內(nèi)用于梁124的開口 140尺寸小，因為PCB 128將僅需提供用于梁124行進的小開口。參考圖6，示意性示出了螺線管122和電樞130的側(cè)視圖。外部模塊100和104包 括熱和磁操作的機構(gòu)，而中心室102 (圖1)包括機械地使外部極的電樞130同時跳閘的磁 螺線管122。螺線管梁124被直接附連于螺線管122，其中梁124的各端部延伸到外部極內(nèi) 并且附連于電樞130。參考圖7，示意性地描述了示出外部模塊100和104的活動葉片或活動臂202和電 樞130之間相互作用的示圖。螺線管122(圖6)被電子電路啟動。可以使用雙金屬件204 或磁構(gòu)造206使各機械極跳間，所述雙金屬件204或磁構(gòu)造206處理外部模塊100和104內(nèi) 的沖擊和過載條件。住宅電路斷路器通常被設計成具有雙金屬件204和磁軛組件206以機 械地檢測何時存在過載或瞬時條件。當這些條件中任一條件存在時，通過雙金屬件204的 彎曲或通過軛組件206產(chǎn)生的磁力來旋轉(zhuǎn)電樞130。當電樞130旋轉(zhuǎn)時，機械極脫開閂鎖且 使機構(gòu)跳閘，從而斷開電路。在所示的示意性實施例中，外部模塊100和104內(nèi)的電子器件監(jiān)控流經(jīng)每個極的 電流。當一個極不再具有電流或者當在任一極上檢測到電弧故障時啟動螺線管122(圖6)。 一旦螺線管122被觸發(fā)，則螺線管122旋轉(zhuǎn)被連接到兩個電樞130 (參見圖5)的梁124。這 允許電樞130上的槽口 210運動離開托架212。托架212 (沿箭頭“A”的方向)旋轉(zhuǎn)經(jīng)過槽 口 210。這又導致活動葉片202跳閘并沿箭頭“B”的方向運動離開靜觸頭或固定觸頭216 從而導致開路。因為外部模塊100和104使用電樞130和梁124，所以這確保了兩個機械極 一同跳閘。
已經(jīng)描述了電路斷路器的多極電樞聯(lián)鎖的優(yōu)選實施例(旨在示意性的而非限制 性的)，應該注意到本領域的技術人員在閱讀上述教導之后可以做出改進和修改。因此可以 理解，可以對所公開的本發(fā)明的具體實施例做出修改，其落入所附權利要求所限定的本發(fā) 明的范圍和精神內(nèi)。已經(jīng)具體地且根據(jù)專利法的具體要求描述了本發(fā)明，在所附權利要求 中列出了專利證書所要求和需 要保擴的內(nèi)容。
權利要求
一種多極電路斷路器，包括在其內(nèi)包括電路斷路器的至少兩個斷路器模塊，所述電路斷路器包括被構(gòu)造成連接和斷開其內(nèi)的觸頭的活動臂，所述至少兩個模塊包括能連接到所述至少兩個模塊中的每一個的所述活動臂的電樞；以及連接所述至少兩個模塊的中心模塊，所述中心模塊包括致動器和在中部連接所述致動器的梁，所述梁連接所述至少兩個模塊的每個電樞，其中在跳閘條件下所述致動器移動所述梁從而使用所述電樞來使得所述至少兩個模塊同時跳閘。
2.根據(jù)權利要求1所述的斷路器，其中所述中心模塊包括印刷電路板來給所述致動器 提供動力并控制所述致動器。
3.根據(jù)權利要求1所述的斷路器，其中所述印刷電路板形成孔，所述梁穿過該孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的斷路器，其中所述致動器包括螺線管，并且螺線管柱塞移動 所述梁來使得所述至少兩個模塊同時跳閘。
5.根據(jù)權利要求4所述的斷路器，其中所述螺線管柱塞被壓配合到所述梁內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求1所述的斷路器，其中所述梁被壓配合到所述電樞內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求1所述的斷路器，還包括附加斷路器模塊，每個所述附加斷路器模塊 均能根據(jù)所述中心模塊跳閘。
8.一種多極電路斷路器，包括兩個斷路器模塊，每個斷路器模塊均在其內(nèi)包括電路斷路器，每個電路斷路器均包括 被構(gòu)造成連接和斷開其內(nèi)的觸頭的活動臂；安裝在所述兩個斷路器模塊中的每個內(nèi)的電樞，所述電樞能被連接到相應兩個斷路器 模塊中的每個的所述活動臂，以便當移動所述電樞時導致所述活動臂跳閘從而產(chǎn)生開路；連接所述兩個斷路器模塊的中心模塊，所述中心模塊包括通過電路板供給能量的螺線 管；以及連接通過所述中心模塊并且延伸到所述兩個斷路器模塊內(nèi)的梁，所述梁連接所述電 樞，所述螺線管包括連接在所述梁的中部處的柱塞，其中在跳間條件下所述螺線管移動所 述梁從而使用電樞使得所述兩個斷路器模塊同時跳閘。
9.根據(jù)權利要求8所述的斷路器，其中所述電路板給所述螺線管提供動力并控制所述螺線管。
10.根據(jù)權利要求8所述的斷路器，其中所述電路板形成孔，所述梁穿過該孔。
11.根據(jù)權利要求8所述的斷路器，其中當所述兩個斷路器模塊中的至少一個跳閘時 所述螺線管移動所述梁。
12.根據(jù)權利要求11所述的斷路器，其中所述柱塞被壓配合到所述梁內(nèi)。
13.根據(jù)權利要求8所述的斷路器，其中所述梁被壓配合到所述電樞內(nèi)。
14.一種使得多極電路斷路器同時跳閘的方法，包括提供在其內(nèi)包括電路斷路器的至少兩個斷路器模塊，所述電路斷路器包括被構(gòu)造成連 接和斷開其內(nèi)的觸頭的活動臂，所述至少兩個模塊包括能連接到所述至少兩個模塊中的每 一個的所述活動臂的電樞；以及連接所述至少兩個模塊的中心模塊，所述中心模塊包括致 動器和在中部連接所述致動器的梁，所述梁連接所述至少兩個模塊的每個電樞；檢測在所述至少兩個斷路器模塊中的至少一個斷路器模塊內(nèi)的跳閘條件；并且在所述跳間條件下給所述致動器供給能量以便移動所述梁從而使用所述電樞使得所 述至少兩個模塊同時跳閘。
15.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中檢測跳閘條件包括使用電子電路檢測所述跳閘 條件。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述致動器包括螺線管。
全文摘要
多極電路斷路器和方法包括至少兩個斷路器模塊，其包括在其內(nèi)的電路斷路器。所述電路斷路器包括被構(gòu)造成連接和斷開其內(nèi)的觸頭的活動臂。所述至少兩個模塊包括可連接到所述至少兩個模塊中的每一個的所述活動臂的電樞。中心模塊連接所述至少兩個模塊。所述中心模塊包括致動器和在中點處連接所述致動器的梁。所述梁連接所述至少兩個模塊的每個電樞，其中在跳閘條件下所述致動器移動所述梁從而使用所述電樞來使得所述至少兩個模塊同時跳閘。
文檔編號H01H71/02GK101971281SQ200980105515
公開日2011年2月9日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權日2008年2月19日
發(fā)明者R·T·沃特福德 申請人:西門子工業(yè)公司