專利名稱：形狀記憶合金促動(dòng)的斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域大體涉及斷路器，且更具體地說(shuō)涉及具有熱超負(fù)荷釋放脫扣系統(tǒng)的斷路器中的某些新的且有用的進(jìn)步，以下是其詳細(xì)說(shuō)明，參照了所附的并且形成其一部分的附圖。
背景技術(shù)：
具有一個(gè)或多個(gè)極的斷路器是眾所周知的電氣裝置。總地說(shuō)來(lái)，斷路器的功能是使選定的被監(jiān)測(cè)的電路與電功率源進(jìn)行電氣接合和電氣分離。當(dāng)出現(xiàn)故障條件吋，通過(guò)提供對(duì)被監(jiān)測(cè)的電路的自動(dòng)電流中斷，斷路器意圖在電路和配電系統(tǒng)中提供對(duì)電氣故障-例如長(zhǎng)期的電氣超負(fù)荷條件和短路故障電流-的保護(hù)。保護(hù)功能是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的引導(dǎo)電流從被監(jiān)測(cè)的電路經(jīng)由主電流路徑穿過(guò)斷路器的各個(gè)極，并響應(yīng)所檢測(cè)到的故障條件而快速脫扣，即釋放操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械鎖，以使ー對(duì)電氣觸點(diǎn)分開至“脫扣”斷開位置，從而斷開電路。這種傳統(tǒng)的斷路器典型地包括一種磁與熱超負(fù)荷釋放脫扣系統(tǒng)，以感測(cè)電路中的故障或超負(fù)荷條件，以觸發(fā)脫扣響應(yīng)。傳統(tǒng)斷路器的熱超負(fù)荷釋放類型的脫扣系統(tǒng)通過(guò)提供斷路器的延遲脫扣而響應(yīng)適度高于斷路器的額定電流的電流。熱超負(fù)荷釋放傳統(tǒng)地包括熱響應(yīng)的導(dǎo)電雙金屬部件， 其響應(yīng)于加熱而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。柔性導(dǎo)線，例如編織的銅線，與雙金屬部件和斷路器機(jī)構(gòu)協(xié)作， 以容許雙金屬部件沿著斷路器電流路徑進(jìn)行操作運(yùn)動(dòng)。在許多傳統(tǒng)的斷路器中，雙金屬通過(guò)至少ー個(gè)斷路器極而與主電流路徑串聯(lián)地電連接在一起，并布置為以便響應(yīng)于焦耳加熱效應(yīng)(即，由于穿過(guò)它的電流而引起的加熱效應(yīng))而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在某些情況下，雙金屬并不設(shè)置為電流路徑的一部分，而是改為耦聯(lián)在加熱器上，例如電感類型的加熱器，其為雙金屬提供電流產(chǎn)生的熱量。在超負(fù)荷電流的情況下，斷路器雙金屬偏轉(zhuǎn)，使其造成包括彈簧偏壓的鎖組件的脫扣機(jī)構(gòu)觸發(fā)附連在可動(dòng)臂上的可動(dòng)觸點(diǎn)遠(yuǎn)離固定觸點(diǎn)脫離而進(jìn)入“脫扣”斷開狀態(tài)。例如，雙金屬通常構(gòu)造和定位成使得雙金屬的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)樞轉(zhuǎn)臂，樞轉(zhuǎn)臂則釋放鎖。在雙金屬的預(yù)定的位移下，鎖將釋放，以容許能量?jī)?chǔ)存裝置，例如彈簧造成觸點(diǎn)的分離。對(duì)于利用傳統(tǒng)熱超負(fù)荷釋放的斷路器，必須提供足夠小的脫扣カ以克服斷路器操作和脫扣機(jī)構(gòu)中的機(jī)械鎖カ。對(duì)于傳統(tǒng)的斷路器扱，雙金屬通過(guò)斷路器極而連接在主電流路徑中，并構(gòu)造為響應(yīng)于焦耳加熱效應(yīng)而偏轉(zhuǎn)。在預(yù)定的熱條件情況下，雙金屬與脫扣棒接觸并使之移動(dòng)。雙金屬在第一端處還與柔性導(dǎo)線電連接在一起。柔性導(dǎo)線適應(yīng)雙金屬在主電流路徑上的可操作的運(yùn)動(dòng)。其它已知的斷路器使用了雙金屬，其并不連接在穿過(guò)斷路器極的主電流路徑中， 而是改為被并不位于斷路器極的主電流路徑中的単獨(dú)的加熱元件(未顯示)加熱。利用或者導(dǎo)電雙金屬或者被間接加熱的雙金屬溫度感測(cè)部件，傳統(tǒng)斷路器熱超負(fù)荷釋放裝置的已知的缺點(diǎn)是雙金屬部件容易發(fā)生校準(zhǔn)問題，其在斷路器裝配期間會(huì)導(dǎo)致高的報(bào)廢損失。另外，焊接或銅焊エ藝常用于將雙金屬附連到加熱器上，或者將編織的柔性導(dǎo)線附連到導(dǎo)電雙金屬上，這可能造成雙金屬部件的過(guò)熱和損傷。另外，傳統(tǒng)雙金屬部件的最大力輸出和位移(功輸出)相對(duì)接近斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)需要的最小脫扣力，從而導(dǎo)致雙金屬部件的不合需要地窄的輸出力公差范圍。現(xiàn)有技術(shù)的雙金屬控制的斷路器(其具有連接在斷路器的主導(dǎo)電路徑中的雙金屬元件)的另ー缺點(diǎn)是雙金屬元件可能由于太高的故障電流而發(fā)生超負(fù)荷，并因而隨后受損以及變得不可操作。另外，具有被単獨(dú)的加熱元件加熱的間接加熱式雙金屬元件(即，不與斷路器極的主電流路徑串聯(lián)地相連)的斷路器的缺點(diǎn)是，加熱器代表具有必須提供并因而需要額外費(fèi)用的相對(duì)復(fù)雜的幾何形狀的額外部件。現(xiàn)有技術(shù)的斷路器還采用了形狀記憶合金(SMA)導(dǎo)線材料，而不是雙金屬，作為連接在斷路器的導(dǎo)電路徑中以響應(yīng)焦耳加熱效應(yīng)而偏轉(zhuǎn)的熱響應(yīng)元件。當(dāng)由第一原始形狀的形狀記憶合金制成的熱響應(yīng)元件形成為第二選定形狀，且之后被例如焦耳效應(yīng)加熱時(shí)， 該部件在將使其形狀更接近第一原始形狀的方向上通過(guò)相變(從馬氏體相至其母相的逆變)而施加力。這種傾向于使部件的第二選定形狀朝著其“記憶”的第一原始形狀變化的力可用于在所需的方向上驅(qū)動(dòng)從動(dòng)部件。傳統(tǒng)地，SMA導(dǎo)線通過(guò)例如卷繞成線圈而形成為特定的形狀，且然后將線圈布置為以便記憶第一原始形狀，在第一原始形狀中，其在其縱向方向上具有特定的第一長(zhǎng)度。在 ー種布置中，例如，在SMA導(dǎo)線的非促動(dòng)的條件下，線圈受到偏壓而具有特定的第二軸向長(zhǎng)度，并且然后當(dāng)線圈由于穿過(guò)它的電流的通過(guò)而被加熱時(shí)，線圈嘗試返回原始的第一長(zhǎng)度， 因而在其縱向方向上施加促動(dòng)カ或脫扣力。利用與斷路器極的主導(dǎo)電路徑串聯(lián)地連接的直接加熱(即被焦耳效應(yīng)加熱)的 SMA類型的溫度感測(cè)部件的至少ー個(gè)已知的問題是，斷路器極的主導(dǎo)電路徑中相對(duì)較大的電流常導(dǎo)致SMA部件響應(yīng)高水平的電流尖峰而受損，例如(諸如)在短路條件的情況下。相反，利用與斷路器極的主導(dǎo)電路徑并聯(lián)地電連接的直接加熱的SMA類型的溫度感測(cè)部件的至少ー個(gè)已知的問題是，因?yàn)樾枰鄬?duì)較高的溫度來(lái)激勵(lì)SMA部件，所以難以使用與主導(dǎo)電路徑并聯(lián)的這樣的輔助高電阻電流路徑的布置其會(huì)提供足夠的熱量以達(dá)到SMA部件的激勵(lì)溫度，而同時(shí)防止太高的溫度，太高的溫度將對(duì)SMA部件造成損傷。防止利用通過(guò)焦耳效應(yīng)加熱的SMA部件的另外的另ー問題是，SMA材料難以在不損壞該SMA材料的情況下通過(guò)焊接、銅焊或釬焊而恰當(dāng)?shù)馗竭B在其它導(dǎo)線上。類似地，防止使用間接加熱(即由単獨(dú)的加熱元件加熱)的SMA類型的溫度感測(cè)部件的至少ー個(gè)已知的問題是，因?yàn)樾枰鄬?duì)較高的溫度來(lái)激勵(lì)SMA，所以難以使用単獨(dú)的加熱元件來(lái)提供足夠的熱量以達(dá)到SMA部件的激勵(lì)溫度，而同時(shí)防止將導(dǎo)致對(duì)SMA部件和加熱器的損傷的太高的溫度。此外，防止使用間接加熱的SMA類型的溫度感測(cè)部件的又ー個(gè)問題是SMA部件需要額外的元件來(lái)保持或以其它方式支承SMA部件。至少出于上述原因，存在對(duì)于具有改進(jìn)的熱超負(fù)荷脫扣功能的斷路器的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本文所示和/或所述的ー個(gè)或多個(gè)特定的實(shí)施例至少解決了上述需求。本文顯示和描述了各種范圍的器械、方法和系統(tǒng)。除了上述優(yōu)點(diǎn)之外，通過(guò)參照附圖以及通過(guò)閱讀說(shuō)明書的剩余部分，進(jìn)ー步的優(yōu)點(diǎn)和/或修改或變化將變得顯而易見。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于斷路器的熱脫扣単元，斷路器包括用于傳導(dǎo)負(fù)載電流的主導(dǎo)電路徑，該熱脫扣単元包括形狀記憶合金(SMA)部件和保持部件，形狀記憶合金部件適合于在預(yù)定的熱條件下從第一形狀變化至第二形狀，保持部件構(gòu)造和設(shè)置為形成斷路器導(dǎo)電路徑的一部分，所述保持部件布置為至少部分地封閉所述SMA部件，其中所述 SMA部件構(gòu)造和設(shè)置在斷路器中，以便在預(yù)定的熱條件下觸發(fā)斷路器的脫扣響應(yīng)。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了ー種斷路器，其包括用于傳導(dǎo)負(fù)載電流的主導(dǎo)電路徑， 耦聯(lián)在所述主導(dǎo)電路徑的熱脫扣単元，斷路器包括形狀記憶合金(SMA)部件和導(dǎo)電保持部件，形狀記憶合金部件適合于在預(yù)定的熱條件下從第一形狀變化至第二形狀，導(dǎo)電保持部件構(gòu)造和設(shè)置為形成斷路器導(dǎo)電路徑的一部分，所述保持部件布置為至少部分地封閉所述 SMA部件，其中所述SMA部件構(gòu)造和設(shè)置在斷路器中，以便在預(yù)定的熱條件下觸發(fā)斷路器的脫扣響應(yīng)。


現(xiàn)在簡(jiǎn)要地對(duì)附圖進(jìn)行參照，其中圖1是ー種新型三極斷路器的示例性實(shí)施例的透視圖；圖2是圖1的實(shí)施例的單個(gè)極的透視圖；圖3是圖2的斷路器極的主電流路徑的透視圖，圖4是ー個(gè)實(shí)施例的熱脫扣単元的透視圖；且圖5是ー個(gè)示例性實(shí)施例的透視圖。相似的參考標(biāo)號(hào)遍及若干視圖指示相同或?qū)?yīng)的構(gòu)件和単元，除非另外指出，否則圖不按比例繪制。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)說(shuō)明參照了形成本文一部分的附圖，并且在附圖中以舉例說(shuō)明的方式顯示了可實(shí)踐的特定實(shí)施例。將懂得，在不脫離本文所附權(quán)利要求的可取得專利的范圍的情況下，可利用其它實(shí)施例，并且可對(duì)本文所示和所述的實(shí)施例做出各種變化。因此以下說(shuō)明不應(yīng)從限制意義上進(jìn)行理解。在圖1中顯示了斷路器311的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造。將理解，雖然如圖1中所示的斷路器311的實(shí)施例是三極類型，但是斷路器311的其它實(shí)施例可根據(jù)需要而具有一個(gè)或任意數(shù)量的扱。斷路器包括外殼314。手柄313穿過(guò)外殼314而伸出，以用于斷路器311的手動(dòng)操作。手柄313的位置還提供了斷路器311的若干狀態(tài)的其中一種狀態(tài)的視覺指示， 例如接通、斷開或脫扣。圖2中顯示了斷路器311的一個(gè)實(shí)施例的單個(gè)極301處于接通狀態(tài)下的構(gòu)造，其中出于清晰起見省略了外殼314。在接通狀態(tài)下，斷路器觸點(diǎn)322a，323a和322b，32 是閉合的，這容許電流流過(guò)斷路器極301的主電流路徑312。斷路器極301的脫扣狀態(tài)(未顯示)可能是由于能量?jī)?chǔ)存式脫扣機(jī)構(gòu)382的自動(dòng)激勵(lì)而造成的，該自動(dòng)激勵(lì)會(huì)導(dǎo)致操作機(jī)構(gòu)331將觸點(diǎn)322a，323a和322b, 323b分開。例如，脫扣機(jī)構(gòu)382可響應(yīng)于在預(yù)定的時(shí)間段上穿過(guò)斷路器極301的某一水平的電流而脫扣，該電流導(dǎo)致預(yù)定的熱條件。在主電流路徑312的外部，典型地與用戶操作的手柄313協(xié)作的操作機(jī)構(gòu)331布置為以便使觸點(diǎn)臂 321移動(dòng)，使得各個(gè)可動(dòng)觸點(diǎn)32 ，322b與相對(duì)應(yīng)的固定觸點(diǎn)323a，323b進(jìn)入鎖定接合(即 “閉合的”接通狀態(tài))，以及備選地與固定觸點(diǎn)323a，32 分離(即“打開的”斷開狀態(tài))。仍然參照?qǐng)D2的實(shí)施例，轉(zhuǎn)子320構(gòu)造為可移動(dòng)地支撐導(dǎo)電觸點(diǎn)臂321，其構(gòu)造為支撐可動(dòng)觸點(diǎn)32 , 322b0轉(zhuǎn)子320進(jìn)ー步構(gòu)造和布置為借助于手柄313通過(guò)操作機(jī)構(gòu)331 而旋轉(zhuǎn)。主電流路徑312布置為使得在操作過(guò)程中，斷路器極301中的至少大部分當(dāng)前電流流過(guò)它。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，主電流路徑312包括優(yōu)選串聯(lián)地電連接的導(dǎo)電元件。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，形成主電流路徑312的這些導(dǎo)電元件是線路帶318、導(dǎo)電保持器337、 固定觸點(diǎn)323a，32 和相對(duì)應(yīng)的固定觸點(diǎn)支架IMa，124b、可動(dòng)觸點(diǎn)臂321、可動(dòng)觸點(diǎn)32 , 322b以及負(fù)載連接帶119。圖3更清晰地顯示了圖2的斷路器極301的示例性的主電流路徑312，其中出于清晰起見除去了除轉(zhuǎn)子320和SMA部件334之外的所有非電流路徑元件。轉(zhuǎn)子320由合適的材料，例如非導(dǎo)電的聚合物形成，并且構(gòu)造為可旋轉(zhuǎn)地支撐包括可動(dòng)觸點(diǎn)322a，322b的可動(dòng)觸點(diǎn)臂321。傳統(tǒng)的連接接線片(未顯示)可用于將諸如電纜(未顯示)的線路側(cè)導(dǎo)線耦聯(lián)到線路側(cè)連接帶318上。線路帶318則與導(dǎo)電保持器337、線路側(cè)固定觸點(diǎn)支架32如、 固定觸點(diǎn)323a、可動(dòng)觸點(diǎn)322a、觸點(diǎn)臂321、可動(dòng)觸點(diǎn)322b、固定觸點(diǎn)323b、負(fù)載側(cè)固定觸點(diǎn)支架324b和負(fù)載側(cè)連接帶319串聯(lián)地電連接在一起。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，可與主導(dǎo)電路徑312串聯(lián)地提供導(dǎo)電元件333a，以便將線路側(cè)連接帶318耦聯(lián)到保持器347上。在其它實(shí)施例中，線路側(cè)連接帶318可直接連接在保持器347上。另外，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，可與主導(dǎo)電路徑312串聯(lián)地提供導(dǎo)電元件33北，以便將線路側(cè)保持器347耦聯(lián)到負(fù)載側(cè)固定觸點(diǎn)支架324b上。在其它實(shí)施例中，保持器347可直接連接在負(fù)載側(cè)固定觸點(diǎn)支架 324b上。負(fù)載帶319還可支撐傳統(tǒng)的連接接線片(未顯示)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載側(cè)導(dǎo)線-例如電纜(未顯示)的連接。導(dǎo)電保持器337與主導(dǎo)電路徑312串聯(lián)地電連接在一起并形成其一部分。再次參照?qǐng)D2，熱脫扣単元330包括SMA部件334，其布置為與能量?jī)?chǔ)存式脫扣機(jī)構(gòu)382協(xié)作，以觸發(fā)斷路器極301的脫扣響應(yīng)。熱脫扣単元330的(SMA)部件334適合于在預(yù)定的熱條件下從第一形狀變化至第二形狀，并且進(jìn)一步構(gòu)造和設(shè)置為在預(yù)定的熱條件情況下通過(guò)移動(dòng)脫扣棒352以激勵(lì)能量?jī)?chǔ)存式脫扣機(jī)構(gòu)382，從而觸發(fā)斷路器極301的脫扣響應(yīng)。例如，預(yù)定的熱條件可能是在預(yù)定的時(shí)間段上穿過(guò)斷路器極301的預(yù)定的電流水平而造成的。在一個(gè)實(shí)施例中，SMA部件334具有線圈形狀，優(yōu)選具有第一端33 和第二端 334b，并且適合于在預(yù)定的熱條件下伸長(zhǎng)。SMA部件334還可構(gòu)造為許多第一形狀，并且可適合于在預(yù)定的熱條件的情況下變化至許多第二形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧351偏壓脫扣棒352的第一端35加。脫扣棒352的第一端 352a設(shè)置在SMA部件334的第一端33 附近。脫扣棒352構(gòu)造為用于響應(yīng)于來(lái)自SMA部件334的足以克服彈簧351的偏置力的位移カ而圍繞位于第二端352b上的軸線3M進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移位。脫扣棒352的旋轉(zhuǎn)造成主鎖部件363釋放輔助鎖部件365或從其上解鎖。主鎖和輔助鎖354，363的釋放會(huì)釋放能量?jī)?chǔ)存式脫扣機(jī)構(gòu)382，以使斷路器311脫扣，從而將觸點(diǎn)打開至“脫扣”斷開狀態(tài)。保持器337由諸如硬化的銅的合適的導(dǎo)電材料形成，并且布置為支撐和至少部分地封閉所述SMA部件334。選擇形成SMA部件334的材料，使其相對(duì)于導(dǎo)電保持器337的阻抗具有足夠高的阻杭，使得基本上沒有電流流過(guò)SMA部件334。在一個(gè)示例性實(shí)施例中， SMA部件334由鎳鈦(NiTi)形成。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，并且如圖2-5中所示，保持器337形成為空心圓柱體或管道，其包括導(dǎo)電的圓柱形壁表面336，限定了管狀空腔338、第一開ロ端337a和第二封閉端 334b。保持器337設(shè)置為與主電流路徑312電串聯(lián)，并構(gòu)造為操作地支撐和至少部分地封閉SMA部件334，例如形成為線圈形狀的SMA部件334。在操作期間，對(duì)于經(jīng)由主電流路徑312而通過(guò)斷路器極301的電流，該電流流過(guò)導(dǎo)電保持器337的封閉端337b和導(dǎo)電的壁表面336，而由于SMA部件334的高阻抗的原因，沒有顯著的電流流過(guò)SMA部件334。流過(guò)主電流路徑312的電流通過(guò)焦耳加熱效應(yīng)加熱保持器337，因而提高了保持器337的溫度，由此類似地加熱了保持器337中的空腔338。結(jié)果， 設(shè)置在空腔338中并至少部分地被保持器337封閉的SMA部件334也被加熱。因而雖然保持器337布置為與SMA部件334處于熱連通(即，保持器337構(gòu)造和設(shè)置為操作地加熱所述SMA部件334)，但是主電流路徑312布置為基本上限制通過(guò)SMA部件的電流。當(dāng)SMA部件334的加熱達(dá)到預(yù)定的熱條件，例如預(yù)定的溫度吋，SMA部件334產(chǎn)生形狀恢復(fù)カ，并從第一受應(yīng)カ狀態(tài)變化至第二受應(yīng)カ狀態(tài)，從而使SMA部件334的至少一部分操作地穿過(guò)保持器337的開ロ端337b，以觸發(fā)脫扣棒352，因而使斷路器311脫扣。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，在預(yù)定的熱條件的情況下，例如在SMA部件334的預(yù)定溫度下，SMA部件 334展現(xiàn)形狀恢復(fù)力，并從第一相對(duì)壓縮的線圈形狀變化至第二相對(duì)伸長(zhǎng)的線圈形狀，從而使SMA部件334的至少一部分操作地穿過(guò)保持器337的開ロ端337b，以與脫扣棒352相接觸，以便觸發(fā)斷路器311的脫扣。還構(gòu)想到，保持器337可構(gòu)造為具有寬泛的尺寸和截面范圍，例如，諸如保持器 337的長(zhǎng)度或空腔338的容積可改變，以在預(yù)定的電流下提供所需的熱條件。在另ー實(shí)施例中，額外的導(dǎo)電管道347電連接到并且設(shè)置在保持部件337的管狀空腔338中，并且還至少部分地設(shè)置在SMA部件334線圈的內(nèi)部直徑內(nèi)。包括權(quán)利要求、摘要和附圖在內(nèi)的本說(shuō)明書意圖覆蓋本文所示和所述的特定實(shí)施例的任何修改或變化。因此，上述系統(tǒng)、方法和器械的元件、構(gòu)件或特征的名稱并非是限制性的。構(gòu)想到上述實(shí)施例不論是否修改或變化都可適用于未來(lái)的裝置和器械。此外，本文使用的術(shù)語(yǔ)意圖包含提供了本文所述的相同或等效的功能的所有裝置和器械。雖然努力在分開的圖中顯示上述特定實(shí)施例中的各個(gè)的所有特定的元件、構(gòu)件或特征，但是這可能是不可能的。在ー個(gè)或多個(gè)上述特定實(shí)施例的ー個(gè)或多個(gè)元件、構(gòu)件或特征顯示于某些圖中而未顯示于其它圖中的情況下，構(gòu)想了一幅圖中的各個(gè)元件、構(gòu)件或特征可以根據(jù)本文所述、根據(jù)本文所聲明的或以任何其它合適的方式與任何或所有剰余圖中所顯示的任何或所有其它元件、構(gòu)件或特征組合起來(lái)。如本文所用，以單數(shù)形式引用且前面有詞語(yǔ)“ー個(gè)”或“一”的元素或功能應(yīng)該被理解為不排除復(fù)數(shù)個(gè)所述元素或功能，除非明確地陳述了這種除外情形。此外，對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明的“一個(gè)實(shí)施例”的引用不應(yīng)被理解為排除也包含所陳述的特征的另外的實(shí)施例的存在。 本文使用的詞語(yǔ)“包括”、“包含”、“具有”和“帶有”都應(yīng)作廣泛且全面的理解，并且不局限于任何物理的互連。另外，可取得專利的范圍由所附的權(quán)利要求來(lái)限定，所附的權(quán)利要求意圖不僅包含上述特定實(shí)施例，而且還包含其以下修改或變化α)具有與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言并無(wú)不同的結(jié)構(gòu)元件的修改或變化，或者(ii)具有與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言并無(wú)本質(zhì)差異的等效的結(jié)構(gòu)元件的修改或變化。
權(quán)利要求
1.一種用于斷路器的熱脫扣単元，所述斷路器包括用于傳導(dǎo)負(fù)載電流的主導(dǎo)電路徑， 所述熱脫扣單元包括適于在預(yù)定的熱條件下從第一形狀變化至第二形狀的形狀記憶合金(SMA)部件； 與所述斷路器的主導(dǎo)電路徑串聯(lián)地電耦聯(lián)的保持部件，所述保持部件布置為操作性地支撐所述SMA部件；其中，所述SMA部件構(gòu)造和設(shè)置在所述斷路器中，以便在所述預(yù)定的熱條件下觸發(fā)所述斷路器的脫扣響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱脫扣單元，其特征在干，所述主導(dǎo)電路徑操作地布置和設(shè)置為基本上限制通過(guò)所述SMA部件的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱脫扣單元，其特征在干，所述保持部件進(jìn)ー步構(gòu)造和設(shè)置為操作地加熱所述SMA部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱脫扣單元，其特征在干，所述SMA部件適于在所述預(yù)定的熱條件下伸長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱脫扣單元，其特征在干，所述SMA部件具有線圈形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱脫扣單元，其特征在干，所述保持部件具有空心的圓柱形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱脫扣單元，其特征在于，還包括導(dǎo)電管道，所述管道連接在所述保持部件上，并設(shè)置在所述保持部件的直徑內(nèi)，并且進(jìn)一步至少部分地設(shè)置在所述SMA部件的內(nèi)部直徑內(nèi)。
8.—種斷路器扱，包括用于傳導(dǎo)負(fù)載電流的主導(dǎo)電路徑；耦聯(lián)在所述主導(dǎo)電路徑上的熱脫扣単元，所述脫扣単元包括 適于在預(yù)定的熱條件下從第一形狀變化至第二形狀的形狀記憶合金(SMA)部件； 與所述斷路器的主導(dǎo)電路徑串聯(lián)地電耦聯(lián)的保持部件，所述保持部件布置為操作地支撐所述SMA部件；其中，所述SMA部件構(gòu)造和設(shè)置在所述斷路器中，以便在所述預(yù)定的熱條件下觸發(fā)所述斷路器的脫扣響應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷路器扱，其特征在干，所述主導(dǎo)電路徑操作地布置和設(shè)置為基本上限制通過(guò)所述SMA部件的電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷路器扱，其特征在干，所述保持部件進(jìn)ー步構(gòu)造和設(shè)置為操作地加熱所述SMA部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的斷路器扱，其特征在干，所述SMA部件適于在所述預(yù)定的熱條件下伸長(zhǎng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷路器扱，其特征在干，所述SMA部件具有線圈形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的斷路器扱，其特征在干，所述保持部件具有空心的圓柱形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的斷路器扱，其特征在于，還包括導(dǎo)電管道，所述管道設(shè)置為連接在所述保持部件上，并定位在所述保持部件的直徑內(nèi)，并且至少部分地定位在所述SMA 部件的內(nèi)部直徑內(nèi)。
15.ー種斷路器，包括包括用于傳導(dǎo)負(fù)載電流的主導(dǎo)電路徑的極；耦聯(lián)在所述主導(dǎo)電路徑上的熱脫扣単元，所述脫扣単元包括適于在預(yù)定的熱條件下從第一形狀變化至第二形狀的形狀記憶合金(SMA)部件；與所述斷路器的主導(dǎo)電路徑串聯(lián)地電耦聯(lián)的保持部件，所述保持部件布置為操作地支撐所述SMA部件；其中所述SMA部件構(gòu)造和設(shè)置在所述斷路器中，以便在所述預(yù)定的熱條件下觸發(fā)所述斷路器的脫扣響應(yīng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的斷路器，其特征在干，所述主導(dǎo)電路徑操作地布置和設(shè)置為基本上限制通過(guò)所述SMA部件的電流。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的斷路器，其特征在干，所述保持部件進(jìn)ー步構(gòu)造和設(shè)置為操作地加熱所述SMA部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的斷路器，其特征在干，所述SMA部件適于在所述預(yù)定的熱條件下伸長(zhǎng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的斷路器，其特征在干，所述SMA部件具有線圈形狀。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的斷路器，其特征在干，所述保持部件具有空心的圓柱形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的斷路器，其特征在干，還包括導(dǎo)電管道，所述管道設(shè)置為連接在所述保持部件上，并定位在所述保持部件的直徑內(nèi)，并且至少部分地定位在所述SMA 部件的內(nèi)部直徑內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及形狀記憶合金促動(dòng)的斷路器。提供了一種用于斷路器的熱脫扣單元，斷路器具有用于傳導(dǎo)負(fù)載電流的主導(dǎo)電路徑。這種熱脫扣單元包括形狀記憶合金(SMA)部件和保持部件，形狀記憶合金部件適合于在預(yù)定的熱條件下從第一形狀變化至第二形狀，保持部件與斷路器的主導(dǎo)電路徑串聯(lián)地電耦聯(lián)在一起，所述保持部件布置為操作地支撐所述SMA部件，其中所述SMA部件構(gòu)造和設(shè)置在斷路器中，以便在所述預(yù)定的熱條件下觸發(fā)斷路器的脫扣響應(yīng)。
文檔編號(hào)H01H71/14GK102568955SQ20111046274
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者B·C·孔菲爾, B·F·穆尼, T·F·帕帕洛 申請(qǐng)人:通用電氣公司