專利名稱：用于模制外殼斷路器的全封閉型電子跳閘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電流傳感器組件，且更具體地，涉及具有被配置成在組裝模制外殼斷路器時(shí)與底座的介電構(gòu)件互連的介電突出物的全封閉式電子跳閘裝置。背景模制外殼斷路器包括單相或多相跳閘裝置和底座，因此跳閘裝置可以被安裝或從底座模塊移除。然而，由于跳閘裝置和底座中的組件的數(shù)目及斷路器的空間要求，跳閘裝置和底座之間的間距的量是極其有限的。

圖1A示出了具有連接到底座的跳閘裝置的現(xiàn)有示例性模制外殼斷路器的前視圖。如所不的，跳閘裝置10包括三個(gè)介電外殼11,每一個(gè)介電外殼容納電流互感器(CT) 12并表不相。外殼11由位于跳閘裝置10的外殼11之間的外部空間中的介電壁14分隔。圖1A中的底座20包括底表面22，一對(duì)介電構(gòu)件24從底表面22垂直地向上延伸。當(dāng)跳閘裝置10固定到底座20時(shí)，介電構(gòu)件24和介電壁14被定位成相互垂直地對(duì)齊，如圖1A所示的。然而，如圖1A所示的，當(dāng)跳閘裝置10固定到底座20時(shí)，小的水平空間(由箭頭25表示的)存在于介電壁14和介電構(gòu)件24之間 。如果斷路器被電故障中斷，即，跳閘，跳閘裝置10可以通過由裝置10和底座20之間的溢出的電弧氣體產(chǎn)生的壓力從底座20移動(dòng)，從而使由于中斷產(chǎn)生的碎片沿著跳閘裝置10的底表面16和底座20的底表面22之間的通風(fēng)孔26行進(jìn)。如圖1B所示的，當(dāng)跳閘裝置10遠(yuǎn)離底座20垂直地移動(dòng)時(shí)，介電壁14的底部和介電構(gòu)件24的頂部之間的水平空間增大。溢出的氣體將使大量的碎片在跳閘裝置10和底座20之間自由行進(jìn)(如通過箭頭所示的)。這導(dǎo)致碎片積聚在跳閘裝置10、底座20及兩個(gè)組件之間的區(qū)域上。碎片的這種積聚最終可導(dǎo)致跳閘裝置10的相之間的介電路徑中的故障。本公開目的在于具有多相跳閘裝置和底座的模制外殼斷路器，跳閘裝置和底座分別包括在斷路器中斷期間在跳閘裝置的不同相之間保持介電屏障的互連介電突出物和介電構(gòu)件。簡(jiǎn)要概述本公開涉及一種具有跳閘裝置的模制外殼斷路器，跳閘裝置具有一個(gè)或多個(gè)整體地形成的介電突出物，該一個(gè)或多個(gè)整體地形成的介電突出物被配置成在跳閘裝置固定到底座時(shí)與底座的相應(yīng)介電構(gòu)件可滑動(dòng)地互連。介電突出物自位于容納電流互感器的相鄰的外殼腔之間的外部空間中的介電壁延伸。介電突出物被配置成在跳閘裝置相對(duì)于底座移動(dòng)時(shí)保持與底座的介電構(gòu)件互連。通過在中斷期間保持彼此互連，介電突出物連同介電構(gòu)件一起保持外殼腔之間的介電屏障。保持的介電屏障也是物理屏障，其減少在跳閘事件期間產(chǎn)生的碎片在跳閘裝置和底座之間的積累。附圖簡(jiǎn)述在閱讀以下詳細(xì)描述且參考圖時(shí)，本發(fā)明的前述和其它優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。圖1A-圖1B示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)有模制外殼斷路器的前視示意圖。圖2A-圖2B示出根據(jù)本公開的方面的模制外殼斷路器的跳閘裝置和底座的分解圖。圖3示出根據(jù)本公開的方面的跳閘裝置的等距視圖。圖4示出根據(jù)本公開的方面的顯示其一些內(nèi)部組件的跳閘裝置的等距視圖。圖5示出根據(jù)本公開的方面的沿著線5-5的在圖3中的跳閘裝置的殼體的剖視圖。圖6示出根據(jù)本公開的方面的底座的介電構(gòu)件的等距視圖。圖7A示出根據(jù)本公開的方面的連接到底座的跳閘裝置的剖視圖。圖7B示出根據(jù)本公開的另一方面的連接到底座的跳閘裝置的剖視圖。盡管本發(fā)明容許各種修改和可選的形式，特定的實(shí)施方式作為例子在附圖中示出且將在本文中被詳細(xì)描述。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明并沒有被規(guī)定為限于所公開的特定形式。更確切地，本發(fā)明將涵蓋落在如所附的權(quán)利要求所限定的本文明的精神和范圍之內(nèi)的所有修改、等同方案和可選方案。詳細(xì)描述圖2A-圖2B示出根據(jù)本公開的方面的模制外殼斷路器的跳閘裝置和底座的等距分解圖。特別是，斷路器包括可安裝的單相或多相跳閘裝置100和接納且接合跳閘裝置100的斷路器底座200。應(yīng)注意，圖中所示的跳閘裝置100和/或斷路器底座200的配置是示例性的且不限于圖中所示的那些配置。

如圖2A和圖2B所示的，跳閘裝置100包括連接到跳閘裝置的殼體101 (圖3)的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)垂直延伸的介電壁122以及與介電壁122整體地形成的介電突出物102。此外，底座200包括多個(gè)相應(yīng)地間隔開的介電構(gòu)件202，因?yàn)榻殡姌?gòu)件202被配置成具有U-型凹槽204，如圖2A-圖2B所示的。跳閘裝置100的介電突出物102可滑動(dòng)地插入底座200中，且因此在跳閘裝置100連接到底座200時(shí)互鎖地接合底座200的相應(yīng)的介電構(gòu)件202。在介電突出物102和介電構(gòu)件202之間的這種接合形成且保持最大化介電絕緣的介電屏障。此外，在安裝的跳閘裝置100和底座200彼此分開地移動(dòng)時(shí)，介電屏障最小化碎片在跳閘裝置100和底座200之間的積聚。圖3示出根據(jù)本公開的方面的跳閘裝置的等距視圖。圖4示出根據(jù)本公開的方面的具有所示的其一些內(nèi)部部件的圖3所示的跳閘裝置的等距視圖。如圖3所示的，跳閘裝置100包括包含相互連接的多個(gè)外表面的殼體101。特別是，如圖3所示的，殼體101包括后外表面104和相互連接的前外表面(也稱為熱障)106，以形成多個(gè)外殼腔109AU09B及109C。在一方面,后外表面104被劃分成最終形成外殼腔109的謹(jǐn)慎地分離的外表面部分。如圖3所示的，后外表面104的底部具有帶凸緣的底表面110，帶凸緣的底表面110連接單獨(dú)的電流互感器114且將單獨(dú)的電流互感器114固定到其。前外表面106還可以被劃分成最終形成外殼腔109的謹(jǐn)慎地分離的外表面部分，外殼腔109至少部分地容納電流互感器114。前外表面106不僅用來形成分離的外殼腔109且保護(hù)跳閘裝置100的內(nèi)部組件，而且在斷路器被中斷時(shí)提供減少或最小化進(jìn)入跳閘裝置的碎片的量的污染密封。跳閘裝置的前外表面104和后外表面106及底座由介電材料制成。跳閘裝置100還包括安裝在后外表面104和前外表面106上方以圍繞外殼腔109和電流互感器114 (圖4)的蓋113、印刷電線組件(未顯示)、一個(gè)或多個(gè)輸出端子120 (圖4)及其它部件。盡管本文未描述圖3所示的每一個(gè)部件，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將熟悉未詳細(xì)討論且對(duì)于本公開的理解不是必需的部件。應(yīng)注意，盡管在圖中顯示且在本文描述了三相跳閘裝置和底座，但設(shè)想根據(jù)斷路器的應(yīng)用和使用，跳閘裝置和底座可以被配置成具有更大或更小數(shù)量的相。如圖3和圖4所示的，后外表面104和前外表面106被配置成使得容納電流互感器114(且因此形成跳閘裝置的單獨(dú)的相)的外殼腔109A、109B、109C由外部空間112A、112B(通常稱作112)相互隔開。特別是，如圖3所示的，跳閘裝置100包括在相鄰的外殼腔109A和109B之間的第一外部空間112A及在相鄰的外殼腔109B和109C之間的第二外部空間112B。跳閘裝置100中的電流互感器114主要用于感測(cè)且作為電子設(shè)備的電源，且跳閘裝置100被配置成允許電流路徑或相的多個(gè)不同組合。尤其是，對(duì)于圖4中的示例性跳閘裝置100，電流互感器114A、114B、114C包括連接到端子支架118B的低安培端子116B，因?yàn)榈桶才喽俗?16A、116B、116C被焊接或釬焊到豬尾狀部件119。將理解，如果期望，跳閘裝置可以被配置有高安培或中等安培的端子。盡管圖4僅顯示了一個(gè)輸出端子，跳閘裝置100可以利用用于傳輸來自電流互感器114的輸出信號(hào)的多個(gè)輸出端子120。圖5示出根據(jù)本公開的方面的沿著線5-5的顯示在圖3中的跳閘裝置的殼體的剖視圖。如上文所討論的，跳閘裝置100包括整體地形成的介電壁122，介電壁122定位在外殼腔109之間的每一個(gè)外部空間112內(nèi)。尤其是對(duì)于在圖5所示的，跳閘裝置100包括在外殼腔109A和109B之間的第一外部空間112A內(nèi)的介電壁122A及在外殼腔109B和109C之間的第二外部空間112B內(nèi)的另一介電壁122B。在一方面，每一個(gè)介電壁122AU22B具有跨越相鄰的外殼腔109之間的外部空間112的寬度的第一寬度尺寸。此外，跳閘裝置100被配置成使得每一個(gè)介電壁122A、122B包括根據(jù)本公開的完整的介電突出物102AU02B。特別是，每一個(gè)突出物102AU02B具有第二寬度尺寸，該第二寬度尺寸允許突出物102AU02B可滑動(dòng)地插入位于底座200中的介電構(gòu)件202的相應(yīng)地依尺寸制造的U型凹槽204中并與U型凹槽204互連。在一個(gè)方面，介電突出物102與介電壁122 —起模制且因此整體地形成為介電壁122的一部分。可選地，設(shè)想介電突出物102與介電壁122分開地制造且通過合適的制造工藝固定到介電壁122。介電突出物102自介電壁122延伸，因此第二寬度尺寸比介電壁122的第一寬度尺寸小。然而，應(yīng)注意，圖中所示的介電突出物102僅是一種配置且因此不限于所示的那些配置。盡管如此，設(shè)想介電突出物102被配置成允許它們接合且與底座200中的相應(yīng)的介電構(gòu)件202互連。
圖6示出根據(jù)本公開的方面的底座的介電構(gòu)件的等距視圖。在一個(gè)方面，底座200中的介電構(gòu)件202具有帶有U型配置的凹槽204。特別是，每一個(gè)介電構(gòu)件202具有界定U型凹槽204的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁206A、206B及后壁208，當(dāng)突出物102在跳閘裝置100相對(duì)于底座200移動(dòng)時(shí)可滑動(dòng)地插入凹槽204中或從凹槽204移除時(shí)，U型凹槽204接納突出物102。在一個(gè)方面，當(dāng)跳閘裝置100固定到底座200時(shí)，介電突出物102可滑動(dòng)地進(jìn)入凹槽204。在一個(gè)方面，當(dāng)從底座200中移除跳閘裝置100時(shí)，介電突出物102可滑動(dòng)地離開凹槽204。如下文更加詳細(xì)地討論的，只要介電突出物102至少部分地接觸介電構(gòu)件202，介電屏障就將被保持。
圖7A示出根據(jù)本公開的方面的連接到底座200的跳閘裝置100的剖視圖。如圖7A所示的，介電突出物102被插入底座中的介電構(gòu)件202的相應(yīng)凹槽204中并與凹槽204互連。在操作中，在斷路器中斷期間，如果跳閘裝置100被迫遠(yuǎn)離底座200，介電突出物102可滑動(dòng)地沿著介電構(gòu)件202的凹槽204向上移動(dòng)。因?yàn)楫?dāng)跳閘裝置100移動(dòng)時(shí)介電突出物102保持至少部分地接觸相應(yīng)地開槽的介電構(gòu)件202，介電屏障被形成且保持在外部空間112內(nèi)的跳閘裝置100和底座200之間。在跳閘事件期間，這種介電屏障的保持還防止碎片進(jìn)入在跳閘裝置100和底座200之間的外部空間112且積聚在外部空間112中。介電屏障的這種保持導(dǎo)致較少的碎片行進(jìn)且積聚在跳閘裝置和底座之間。如上文所述的，在跳閘裝置的相之間積聚的碎片可能造成介電路徑的故障。還設(shè)想，互連的公和母介電突出物與跳閘裝置和底座的凹槽部件可以反轉(zhuǎn)。圖7B示出根據(jù)本公開的另一方面的連接到底座的跳閘裝置的剖視圖。如7B所示的，跳閘裝置IOOi具有從定位在外殼腔IOV之間的介電壁122'延伸的U型介電構(gòu)件107。在跳閘裝置100'和底座200'連接到一起時(shí)，跳閘裝置100'的U型母介電構(gòu)件107接納且圍繞從底座200'的底部處的介電構(gòu)件202'垂直地延伸的公介電突出物，以形成介電屏障。盡管已經(jīng)示出且描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方式和應(yīng)用，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于本文所公開的精確結(jié)構(gòu)和組成，且從前述描述中各種修改、改變及變更可能是明顯的，而不偏離如所附的權(quán)利要求所定 義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于模制外殼斷路器的電子跳閘裝置，所述跳閘裝置包括: 殼體，其具有相互連接的多個(gè)外表面，以在所述殼體內(nèi)形成多個(gè)封閉腔，其中所述殼體被配置成使所述多個(gè)封閉腔分離且在所述封閉腔中的相鄰的第一封閉腔和第二封閉腔之間產(chǎn)生第一外部空間； 多個(gè)電流互感器，其連接到所述殼體，其中每一個(gè)電流互感器被容納在相應(yīng)的封閉腔內(nèi)； 第一介電壁，其連接到所述殼體且定位在所述第一外部空間內(nèi)，所述第一介電壁具有第一寬度尺寸； 第一介電突出物，其自所述第一介電壁延伸，所述第一介電突出物具有比所述第一寬度尺寸小的第二寬度尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的跳閘裝置，其中所述殼體被配置成在所述封閉腔中的相鄰的第二封閉腔和第三封閉腔之間產(chǎn)生第二外部空間，其中第二介電壁連接到所述殼體且定位在所述第二外部空間內(nèi)，所述第二介電壁具有第一寬度尺寸。
3.如權(quán)利要求2所述的跳閘裝置，還包括自所述第二介電壁延伸的第二介電突出物，其中所述第二介電突出物具有比所述第二介電壁的所述第一寬度尺寸小的第二寬度尺寸。
4.如權(quán)利要求1所述的跳閘裝置，其中所述第一介電突出物被配置成在所述跳閘裝置連接到模制的斷路器底座時(shí)可滑動(dòng)地插入所述模制的斷路器底座中的相應(yīng)的開槽介電構(gòu)件內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的跳閘裝置，其中所述第二介電突出物被配置成在所述跳閘裝置連接模制的斷路器底座時(shí)可滑動(dòng)地插入所述模制的斷路器底座中的相應(yīng)的開槽介電構(gòu)件內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的跳閘裝置，其中所述多個(gè)外表面中的至少一個(gè)由介電材料制成。
7.如權(quán)利要求3所述的跳閘裝置，其中所述第一介電突出物和所述第二介電突出物被模制成是相應(yīng)的第一介電壁和第二介電壁的整體部分。
8.如權(quán)利要求4所述的跳閘裝置，其中所述第一介電突出物被配置成在至少部分地定位在模制的斷路器底座的相應(yīng)的開槽介電構(gòu)件內(nèi)時(shí)形成且保持介電屏障。
9.一種斷路器，包括: 電子跳閘裝置，其還包括: 殼體，其具有相互連接的多個(gè)外表面，以在所述殼體內(nèi)形成多個(gè)封閉腔，其中所述殼體被配置成使所述多個(gè)封閉腔分離且在所述封閉腔中的相鄰的第一封閉腔和第二封閉腔之間產(chǎn)生第一外部空間； 多個(gè)電流互感器，其連接到所述殼體，其中每一個(gè)電流互感器被容納在相應(yīng)的封閉腔內(nèi)； 第一介電壁，其連接到所述殼體且定位在所述第一外部空間內(nèi)，所述第一介電壁具有第一寬度尺寸； 第一介電突出物，其自所述第一介電壁延伸，其中所述第一介電突出物具有比所述第一介電壁的所述第一寬度尺寸小的第二寬度尺寸；及 底座，其連接到所述跳閘裝置以形成所述斷路器，其中所述底座包括被配置成接合所述跳閘裝置的所述第一介電突出物的第一介電構(gòu)件。
10.如權(quán)利要求9所述的斷路器，其中所述第一介電突出物被配置成在所述跳閘裝置連接到所述底座時(shí)安裝在所述第一介電構(gòu)件的U型凹槽內(nèi)。
11.如權(quán)利要求9所述的斷路器，其中所述跳閘裝置的所述第一介電突出物具有U型凹槽且所述底座的所述第一介電構(gòu)件具有突出物，其中所述突出物被配置成在所述跳閘裝置相對(duì)于所述底座移動(dòng)時(shí)可滑動(dòng)地插入所述U型凹槽內(nèi)。
12.如權(quán)利要求9所述的斷路器，其中所述跳閘裝置的所述殼體還包括第二介電壁且所述底座還包括被配置成在所述跳閘裝置連接到所述底座時(shí)與所述介電壁接合的第二介電構(gòu)件。
13.如權(quán)利要求12所述的斷路器，其中所述第二介電壁具有第一寬度尺寸且所述第二介電突出物具有比所述第一寬度尺寸小的第二寬度尺寸。
14.如權(quán)利要求12所述的斷路器，其中所述第二介電構(gòu)件具有U型凹槽且所述第二介電壁具有被配置成可滑動(dòng)地插入所述第二介電構(gòu)件的所述U型凹槽中的介電突出物。
15.如權(quán)利 要求12所述的斷路器，其中所述第二介電構(gòu)件具有介電突出物且所述第二介電壁具有U型凹槽，其中所述介電突出物被配置成在所述跳閘裝置相對(duì)于所述底座運(yùn)動(dòng)時(shí)可滑動(dòng)地插入所述U型凹槽中。
16.一種斷路器，包括: 電子跳閘裝置，其還包括: 殼體，其具有相互連接的多個(gè)外表面，以在所述殼體內(nèi)形成多個(gè)封閉腔，其中所述殼體被配置成使所述多個(gè)封閉腔分離且在所述封閉腔中的相鄰的第一封閉腔和第二封閉腔之間產(chǎn)生第一外部空間； 多個(gè)電流互感器，其連接到所述殼體，其中每一個(gè)電流互感器被容納在相應(yīng)的封閉腔內(nèi)； 第一介電壁，其連接到所述殼體且定位在所述第一外部空間內(nèi)，所述第一介電壁具有第一寬度尺寸； 及 底座，其連接到所述跳閘裝置以形成所述斷路器，其中所述底座包括被配置成在所述底座連接到所述跳閘裝置時(shí)被放置成與所述跳閘裝置的所述第一介電壁相對(duì)且接合所述跳閘裝置的所述第一介電壁的第一介電構(gòu)件； 其中所述第一介電構(gòu)件和所述第一介電壁中的第一個(gè)具有由介電材料形成的凹槽，用于當(dāng)所述第一介電構(gòu)件和所述第一介電壁被相對(duì)地放置時(shí)接納所述底座的第一介電構(gòu)件和沒有所述凹槽的跳閘裝置殼體第一介電壁中的第二個(gè)； 其中當(dāng)所述跳閘裝置連接到所述底座時(shí)，所述第一介電構(gòu)件和所述第一介電壁形成介電的和物理的屏障。
17.一種斷路器，包括: 電子跳閘裝置，其還包括: 殼體，其具有相互連接的多個(gè)外表面，以在所述殼體內(nèi)形成多個(gè)封閉腔，其中所述殼體被配置成使所述多個(gè)封閉腔分離且在所述封閉腔中的相鄰的第一封閉腔和第二封閉腔之間產(chǎn)生第一外部空間；多個(gè)電流互感器，其連接到所述殼體，其中每一個(gè)電流互感器被容納在相應(yīng)的封閉腔內(nèi)； 第一介電壁，其連接到所述殼體且定位在所述第一外部空間內(nèi)，所述第一介電壁具有第一寬度尺寸； 及 底座，其連接到所述跳閘裝置以形成所述斷路器，其中所述底座包括被配置成接合所述跳閘裝置的所述第一介電壁的第一介電構(gòu)件， 其中所述底座的第一介電構(gòu)件和跳閘裝置殼體第一介電壁中的第一個(gè)具有介電突出物； 其中所述底座的第一介電構(gòu)件和跳閘裝置殼體第一介電壁中的第二個(gè)具有由介電材料形成的凹槽，用于接納所述介電突出物； 其中所述介電突出物被配置成在所述跳閘裝置連接到所述底座時(shí)安裝在由介電材料形成的所述凹槽內(nèi)，以形 成介電的和物理的屏障。
全文摘要
模制外殼斷路器具有帶有一個(gè)或多個(gè)整體地形成的介電突出物(102)的跳閘裝置(100)，所述一個(gè)或多個(gè)整體地形成的介電突出物(102)被配置成在跳閘裝置(100)固定到底座(200)時(shí)可滑動(dòng)地與底座(200)的相應(yīng)的介電構(gòu)件(202)互連。介電突出物(102)自位于容納電流互感器(114)的相鄰的外殼腔(109)之間的介電壁(122)延伸，且被配置成在跳閘裝置(100)相對(duì)于底座(200)移動(dòng)時(shí)保持與底座(200)的介電構(gòu)件(202)接觸。通過在跳閘裝置(100)相對(duì)于底座(200)移動(dòng)時(shí)保持相互接觸，介電突出物(102)連同介電構(gòu)件(202)一起在電流互感器(114)的外殼腔(109)之間的外部空間(112)內(nèi)保持強(qiáng)的介電屏障，從而防止碎片在跳閘裝置(100)和底座(200)之間行進(jìn)和積聚在跳閘裝置(100)和底座(200)上。
文檔編號(hào)H01H71/02GK103222024SQ201180056372
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者丹尼斯·W·弗萊格 申請(qǐng)人:施耐德電氣美國(guó)股份有限公司