本文公開的主題涉及用于電力電路的過電流保護(hù)。更具體而言，本文所公開的主題涉及簡(jiǎn)單和高效的過電流保護(hù)組件，其使得能夠使用并聯(lián)&串聯(lián)的多個(gè)觸頭來斷開高電壓和/或電流，從而產(chǎn)生改進(jìn)的阻斷性能。

背景技術(shù)：

過電流保護(hù)裝置為電氣系統(tǒng)提供電氣保護(hù)和/或絕緣。過電流保護(hù)/絕緣裝置的實(shí)例包括但是不限于電路斷路器、斷續(xù)器、開關(guān)、接觸器等等。雖然在這些裝置的運(yùn)行和/或應(yīng)用方面存在輕微的差別，但是只要在系統(tǒng)的任何部分中發(fā)生電氣異?；蛘哒Ｘ?fù)載切換，它們都執(zhí)行基本相同的保護(hù)和/或隔絕電氣系統(tǒng)的基本功能。上述用語(yǔ)在本公開中可互換地使用，以便寬泛地指代過電流保護(hù)裝置和/或組件。因此，意圖是本公開的具體參照一種類型的過電流保護(hù)裝置和/或組件的任何部分都同樣適用于其它類型。

電路斷路器是眾所周知的過電流保護(hù)裝置。電路斷路器以各種各樣的大小和構(gòu)造出現(xiàn)，這主要基于電路斷路器設(shè)計(jì)為用來保護(hù)的電氣系統(tǒng)的特性和需要。已知的電路斷路器構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例是旋轉(zhuǎn)式觸頭電路斷路器。在旋轉(zhuǎn)式觸頭電路斷路器中，電流從電力線進(jìn)入電氣系統(tǒng)。電流穿過負(fù)載帶而到達(dá)固定在帶上的固定的主觸頭，且之后到達(dá)可動(dòng)的主觸頭?？蓜?dòng)的主觸頭固定地附連到臂上，且臂安裝在可旋轉(zhuǎn)地安裝在盒中的轉(zhuǎn)子上。

只要穿過負(fù)載帶的電流低于預(yù)定的水平，固定的觸頭就保持與可動(dòng)的主觸頭處于物理接觸，且電流從固定的主觸頭傳送到可動(dòng)的主觸頭，且離開電路斷路器而到達(dá)電氣系統(tǒng)的下行線構(gòu)件。然而，如果出現(xiàn)極高過電流的情況(例如，短路)，則在固定的和可動(dòng)的主觸頭對(duì)之間產(chǎn)生電磁力。這些電磁力排斥可動(dòng)的主觸頭遠(yuǎn)離固定的主觸頭。因?yàn)榭蓜?dòng)的主觸頭固定地附連到旋轉(zhuǎn)的臂上，該臂樞轉(zhuǎn)，且使固定的主觸頭與可動(dòng)的主觸頭物理地分開，從而使單元脫扣，中斷電流的流動(dòng)且隔絕下行線構(gòu)件。

在觸頭分開且電流路徑中斷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電弧。不同的電路斷路器在電路斷路器腔室內(nèi)部使用真空，空氣，絕緣氣體或者油來以受控制的方式容納、冷卻以及熄滅電弧。這容許觸頭對(duì)之間的間隙再次承受電路中的電壓。除了上述主觸頭對(duì)之外，已知的電路斷路器構(gòu)造還提供電弧觸頭對(duì)，其通過提供用于在主觸頭對(duì)被打開時(shí)將被吸收的電弧電流的路徑而輔助控制電弧。在一些電路斷路器構(gòu)造中，主觸頭對(duì)處理主電流和電弧電流兩者。

已經(jīng)提出了提供具有多個(gè)主和/或電弧放電觸頭的過電流保護(hù)裝置。在這樣的裝置中，各個(gè)固定的/可動(dòng)的觸頭對(duì)需要其自身的單獨(dú)的且比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)來用于打開和閉合觸頭。針對(duì)各個(gè)觸頭對(duì)對(duì)于單獨(dú)的打開/閉合機(jī)構(gòu)的需要大體提高了已知的多觸頭過電流保護(hù)裝置的成本，裝置覆蓋面積以及運(yùn)行的低效率。在一些情況中，額外的聯(lián)接的打開時(shí)間和幾何形狀的不一致需要額外的電氣部件來平衡串聯(lián)地布置的觸頭上的電弧電壓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)施例涉及過電流保護(hù)組件，其包括具有第一操作元件和第二操作元件的機(jī)構(gòu)。第一操作元件聯(lián)接到第一組單獨(dú)觸頭。第二操作元件聯(lián)接到第二組單獨(dú)觸頭。第一操作元件相對(duì)于第二操作元件的移動(dòng)斷開第一組單獨(dú)觸頭與第二組單獨(dú)觸頭之間的多個(gè)電氣路徑。在該單個(gè)運(yùn)動(dòng)期間，來自主觸頭的電流換向至斷開觸頭。類似地，在閉合期間，電弧放電觸頭閉合第一建立電流，其隨后換向至主觸頭電流路徑的低阻抗連接。

在上述組件的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，第一組和第二組單獨(dú)觸頭布置在分壓器構(gòu)造中，其中，分壓器在單獨(dú)觸頭之間分配在第一組和第二組單獨(dú)觸頭上存在的總電壓。

在上述組件的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，所述第一操作元件包括第一圓柱；且所述第一操作元件與所述第一組單獨(dú)觸頭的聯(lián)接包括所述第一組單獨(dú)觸頭沿著所述第一圓柱的表面的布置。

在上述組件的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，所述第二操作元件包括第二圓柱；且所述第二操作元件與所述第二組單獨(dú)觸頭的聯(lián)接包括所述第二組單獨(dú)觸頭沿著所述第二圓柱的表面的布置。

在上述組件的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，該組件還包括腔室，其包含：所述機(jī)構(gòu)；所述第一組單獨(dú)觸頭(26)；所述第二組單獨(dú)觸頭(28)；以及中斷介質(zhì)。

在上述組件的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)包括單個(gè)運(yùn)動(dòng)。

實(shí)施例進(jìn)一步涉及操作過電流保護(hù)組件的方法。該方法包括啟動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一操作元件相對(duì)于該機(jī)構(gòu)的第二操作元件的運(yùn)動(dòng)，其中，第一操作元件聯(lián)接到第一組單獨(dú)觸頭，而第二操作元件聯(lián)接到第二組單獨(dú)觸頭。該方法進(jìn)一步包括通過單個(gè)運(yùn)動(dòng)斷開第一組單獨(dú)觸頭和第二組單獨(dú)觸頭之間的多個(gè)電氣路徑。

在上述方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，第一組和第二組單獨(dú)觸頭布置在分壓器構(gòu)造中，其中該方法還包括：通過分壓器在單獨(dú)觸頭之間分配存在于第一組和第二組單獨(dú)觸頭上的總電壓。

在上述方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括：?jiǎn)?dòng)所述第一操作元件相對(duì)于所述第二操作元件的另一運(yùn)動(dòng)；其中，所述第一操作元件進(jìn)一步聯(lián)接到至少一個(gè)第一主觸頭；其中，所述第二操作元件進(jìn)一步聯(lián)接到至少一個(gè)第二主觸頭；以及通過所述另一運(yùn)動(dòng)斷開所述至少一個(gè)第一主觸頭與所述至少一個(gè)第二主觸頭之間的接觸。

在上述方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)包括單個(gè)運(yùn)動(dòng)。

實(shí)施例進(jìn)一步涉及制造過電流保護(hù)組件的方法。該方法包括提供具有第一操作元件和第二操作元件的機(jī)構(gòu)。該方法還包括將第一操作元件聯(lián)接到至少一個(gè)第一組單獨(dú)觸頭。該方法還包括將第二操作元件聯(lián)接到第二組單獨(dú)觸頭。該方法還包括將促動(dòng)器系統(tǒng)構(gòu)造成啟動(dòng)第一操作元件相對(duì)于第二操作元件的運(yùn)動(dòng)，其中第一操作元件相對(duì)于第二操作元件的運(yùn)動(dòng)斷開第一組單獨(dú)觸頭和第二組單獨(dú)觸頭之間的多個(gè)電氣路徑。

在制造過電流保護(hù)組件的上述方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，第一組和第二組單獨(dú)觸頭布置在分壓器中。分壓器構(gòu)造成在單獨(dú)觸頭之間分配存在于第一組和第二組單獨(dú)觸頭上的總電壓。

在上述方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括：將所述第一操作元件聯(lián)接到至少一個(gè)第一主觸頭；將所述第二操作元件聯(lián)接到至少一個(gè)第二主觸頭；以及進(jìn)一步構(gòu)造所述促動(dòng)器系統(tǒng)來啟動(dòng)所述第一操作元件相對(duì)于所述第二操作元件的另一運(yùn)動(dòng)；其中，所述第一操作元件相對(duì)于所述第二操作元件的所述另一運(yùn)動(dòng)斷開所述至少一個(gè)第一主觸頭與所述至少一個(gè)第二主觸頭之間的至少一個(gè)電氣路徑。

在上述方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，所述第一操作元件與所述第一組單獨(dú)觸頭的聯(lián)接包括沿著所述第一操作元件的表面串聯(lián)地布置所述第一組的所述單獨(dú)觸頭。

在上述方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)包括單個(gè)運(yùn)動(dòng)。

從結(jié)合附圖得出的以下描述中，這些和其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

在說明書結(jié)論部分處的權(quán)利要求書中特別地指出了并且清楚地要求保護(hù)本公開的主題。從結(jié)合附圖得到的以下詳細(xì)描述，本公開的前述以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)顯而易見，在附圖中：

圖1描繪了顯示了具有可動(dòng)的波紋管和絕緣構(gòu)件的已知的真空斷續(xù)器組件的示意性圖解；

圖2描繪了顯示了具有外部促動(dòng)器、柔性連接和絕緣桿的已知的真空斷續(xù)器組件的示意性圖解；

圖3描繪了顯示了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的真空斷續(xù)器組件和促動(dòng)器系統(tǒng)的外部視圖的高層級(jí)示意性圖解；

圖4描繪了顯示了圖3中所示的真空斷續(xù)器組件的另外的細(xì)節(jié)的示意性圖解；

圖5A描繪了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件的三維視圖；

圖5B描繪了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例在圖5A中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件的另一三維視圖；

圖6A描繪了沿著線6A-6A得到的、圖5A和5B中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件的截面圖；

圖6B描繪了沿著線6A-6A得到的、圖5A和5B中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件的另一截面圖；

圖6C描繪了沿著線6A-6A得到的、圖5A和5B中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件的另一截面圖；

圖6D描繪了沿著線6A-6A得到的、圖5A和5B中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件的另一截面圖；

圖7A描繪了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例在圖5A和5B中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件的二維視圖；

圖7B描繪了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例在圖5A和5B中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件的另一二維視圖；

圖8是顯示了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的操作過電流保護(hù)組件的方法的流程圖；

圖9是顯示了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的制造過電流保護(hù)組件的方法的流程圖；

圖10是顯示了一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的操作優(yōu)點(diǎn)的圖解；

圖11是進(jìn)一步顯示了一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的操作優(yōu)點(diǎn)的圖解；且

圖12是進(jìn)一步顯示了一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的操作優(yōu)點(diǎn)的圖解。

在附圖以及公開的實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，為圖中所示的各種元件提供了參考標(biāo)號(hào)。各個(gè)參考標(biāo)號(hào)的最左側(cè)的數(shù)字(一個(gè)或多個(gè))對(duì)應(yīng)于其元件在圖中第一次顯示的圖。

部件列表：

10 真空斷續(xù)器

12 絕緣構(gòu)件

14 金屬端板

16 金屬端板

20 固定電極

22 可動(dòng)電極

24 波紋管

26 單獨(dú)觸頭

28 單獨(dú)觸頭

40 促動(dòng)器

42 絕緣桿

44 柔性連接

46 匯流線

100 真空斷續(xù)器

100A 旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器

100B 旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器

102 促動(dòng)器系統(tǒng)

102A 促動(dòng)器系統(tǒng)

102B 促動(dòng)器系統(tǒng)

402 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

404 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

406 電弧觸頭對(duì)

406A 電弧觸頭對(duì)

408 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

410 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

412 電弧觸頭對(duì)

414 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

416 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

418 電弧觸頭對(duì)

420 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

422 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

424 電弧觸頭對(duì)

426 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

428 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

430 電弧觸頭對(duì)

432 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

434 由單獨(dú)的電弧觸頭形成

436 電弧觸頭對(duì)

440 單獨(dú)的主觸頭

442 單獨(dú)的主觸頭

446 主觸頭對(duì)

446A 主觸頭對(duì)

450 端部端子

460 端部端子

470 真空圍殼

472 分壓器

472A 分壓器

502 端蓋

538 電弧觸頭對(duì)

540 電弧觸頭對(duì)

542 電弧觸頭對(duì)

544 電弧觸頭對(duì)

602 定子

604 圓柱形轉(zhuǎn)子

800 方法

802 框

804 框

806 框

808 框

900 方法

902 框

906 框

908 框

910 框

912 框

914 框。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照相關(guān)附圖描述本公開的各種實(shí)施例?？蓸?gòu)想備選的實(shí)施例而不偏離本公開的范圍。注意到，在以下說明書和附圖中闡述了元件之間的各種連接。除非另外具體指出，這些連接可為直接的或者間接的，且本公開在這方面并不意圖為限制性的。因此，實(shí)體的聯(lián)接可指代直接的或者間接的連接。

預(yù)先要了解的是，雖然本公開包括真空斷續(xù)器的詳細(xì)描述，但本文所記敘的教導(dǎo)的實(shí)施并不局限于特定類型的過電流保護(hù)加壓氣體或者敞開空氣組件。相反，本公開的實(shí)施例能夠結(jié)合現(xiàn)在已知的或者以后開發(fā)出的任何類型的過電流保護(hù)組件來實(shí)施。

如本文中之前提到的，過電流保護(hù)組件－諸如電路斷路器－的基本功能是只要在系統(tǒng)的任何部分中出現(xiàn)電氣異常就保護(hù)和/或隔絕電氣系統(tǒng)。已知的電路斷路器構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例是旋轉(zhuǎn)式觸頭電路斷路器。在已知的旋轉(zhuǎn)式觸頭電路斷路器構(gòu)造中，電流從電力線進(jìn)入電氣系統(tǒng)。電流穿過負(fù)載帶而到達(dá)固定在帶上的固定的觸頭，且然后到達(dá)可動(dòng)的觸頭?？蓜?dòng)的觸頭固定地附連到臂，且臂安裝在可旋轉(zhuǎn)地安裝在盒中的轉(zhuǎn)子上。

只要穿過負(fù)載帶的電流低于預(yù)定的水平，固定的觸頭就保持與可動(dòng)的主觸頭處于物理接觸，且電流從固定的主觸頭傳送到可動(dòng)的主觸頭，并且離開電路斷路器而到達(dá)電氣系統(tǒng)的下行線構(gòu)件。然而，如果出現(xiàn)過電流狀態(tài)(超過設(shè)計(jì)負(fù)載參數(shù))(例如，短路)，則在固定的和可動(dòng)的主觸頭對(duì)之間產(chǎn)生電磁力。這些電磁力排斥可動(dòng)的主觸頭遠(yuǎn)離固定的主觸頭。因?yàn)榭蓜?dòng)的主觸頭固定地附連到旋轉(zhuǎn)的臂，該臂樞轉(zhuǎn)且使可動(dòng)的主觸頭與固定的主觸頭物理地分開，從而使單元跳脫，斷開電流流動(dòng)且隔絕下行線構(gòu)件。

電路斷路器制成不同的大小，從保護(hù)單獨(dú)的家用電器的小的裝置直至設(shè)計(jì)為保護(hù)供應(yīng)整個(gè)城市的高電壓電路的大型開關(guān)設(shè)備。電路斷路器觸頭對(duì)必須在沒有過量發(fā)熱的情況下承載負(fù)載電流，而且也必須承受在中斷(斷開)觸頭時(shí)產(chǎn)生的電弧的熱量。單獨(dú)觸頭由銅或者銅合金、銀合金以及其它高導(dǎo)電性材料制成。單獨(dú)觸頭的使用壽命受到由于在中斷電流時(shí)的電弧放電引起的觸頭材料侵蝕的限制。當(dāng)觸頭已經(jīng)磨損時(shí)，通常拋棄小型的和模制管殼電路斷路器，但是電力電路斷路器以及高電壓電路斷路器具有可替換的觸頭或者斷續(xù)器。

如本文中之前提到的，當(dāng)觸頭分開時(shí)產(chǎn)生電弧。該電弧必須以受控制的方式被容納、冷卻和熄滅，使得觸頭對(duì)之間的間隙可再次承受電路中的電壓。不同的電路斷路器使用真空，空氣，絕緣氣體或者油作為電弧形成于其中的介質(zhì)。在較高電壓構(gòu)造中，油電路斷路器依賴于一些油的氣化來吹送油的射流通過電弧。氣體(通常為六氟化硫(SF₆))電路斷路器有時(shí)使用磁場(chǎng)拉伸電弧，且然后依賴于SF₆的電介質(zhì)強(qiáng)度來熄滅拉伸的電弧。空氣電路斷路器可使用壓縮空氣來吹熄電弧，或者備選地，觸頭被迅速擺動(dòng)到小的密封腔室中，其中，溢出的移位的空氣吹熄電弧。與其它技術(shù)相比，真空電路斷路器具有最小的電弧放電，(因?yàn)槌艘呀?jīng)被氣化的觸頭材料之外，不存在任何東西來電離)，從而當(dāng)電弧被拉伸非常小的量(小于2–3毫米或者0.079–0.118英寸)時(shí)，該電弧熄滅。真空電路斷路器頻繁地用于高達(dá)38000伏特的現(xiàn)代中壓開關(guān)設(shè)備中。傳統(tǒng)的電路斷路器通常能夠在該機(jī)構(gòu)已經(jīng)被脫扣之后30與150毫秒之間滅弧，這取決于該裝置的使用年限和構(gòu)造。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)入本公開的概述，本文所公開的主題提供了簡(jiǎn)單和高效的多觸頭過電流保護(hù)組件，其消除了對(duì)用來打開和閉合各個(gè)觸頭對(duì)的復(fù)雜機(jī)構(gòu)的需要。該多個(gè)觸頭對(duì)可包括專用于吸收電弧電流的一組電弧觸頭對(duì)，連同一組專用于吸收系統(tǒng)的主電流的主觸頭對(duì)。備選地，多個(gè)觸頭對(duì)可包括吸收主電流和電弧電流兩者的一組觸頭對(duì)。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)觸頭對(duì)由移動(dòng)通過較短的距離(例如，該單個(gè)操作元件的圓柱形實(shí)施方案的大約?圈或者更少)的單個(gè)操作元件基本一致地打開。對(duì)于其中主觸頭和電弧觸頭分開的實(shí)施例而言，觸頭布置成使得緊接在電弧觸頭打開之前所有的主觸頭打開。電流從主觸頭換向至電弧觸頭。該單個(gè)操作元件可實(shí)施為圓柱形轉(zhuǎn)子，且多個(gè)觸頭對(duì)可沿著轉(zhuǎn)子的表面布置。圓柱形轉(zhuǎn)子可實(shí)施為整體構(gòu)造或者其可實(shí)施為聯(lián)接在一起的多個(gè)節(jié)段，使得多個(gè)節(jié)段一致地移動(dòng)。轉(zhuǎn)子的打開/閉合動(dòng)作是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，取決于設(shè)計(jì)選擇，其可小至完整一圈的大約?或者更小。促動(dòng)器系統(tǒng)移動(dòng)轉(zhuǎn)子，并且可在過電流保護(hù)組件圍殼內(nèi)部或者外部提供。在任一促動(dòng)器構(gòu)造中，促動(dòng)器系統(tǒng)可磁性地(例如，線圈和永磁體)移動(dòng)轉(zhuǎn)子，從而消除在促動(dòng)器系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子之間提供物理聯(lián)接的需要。取決于構(gòu)造，液壓、氣動(dòng)、彈簧、磁性能量或者機(jī)構(gòu)的組合可用于閉合和打開觸頭。

繼續(xù)本公開的概述，觸頭對(duì)可布置成使得觸頭對(duì)中的至少一些形成分壓器。分壓器構(gòu)造成在單獨(dú)觸頭之間分配存在于所有單獨(dú)觸頭上的總電壓。該電壓分配容許過電流保護(hù)組件在電流零之后立即承受高電壓，這會(huì)降低單獨(dú)觸頭之間的間隙上的瞬時(shí)恢復(fù)電壓壓力，從而容許緊湊的圍殼中的較高電壓的中斷。如果過電流保護(hù)組件圍殼包括氣體，諸如SF₆，且如果促動(dòng)器系統(tǒng)被實(shí)施為使用磁耦合來旋轉(zhuǎn)圓柱，則圍殼可忍受較高的壓力，因?yàn)椴恍枰ㄟ^在與促動(dòng)器系統(tǒng)的接口處提供氣體密封來解決氣體泄漏。如果過電流保護(hù)組件圍殼是真空的，根據(jù)Paschen定律，觸頭對(duì)的電介質(zhì)能力將隨著單獨(dú)觸頭之間的距離減小而增大。然而，真空閉合的觸頭對(duì)在單獨(dú)觸頭之間釋放金屬蒸氣，這可起作用來維持電弧以及延遲電流中斷。所公開的分壓器觸頭構(gòu)造通過在各個(gè)觸頭對(duì)上具有更小的電壓而自然地解決了單獨(dú)的觸頭焊接的技術(shù)問題，從而容許使用進(jìn)一步更小的操作元件。單獨(dú)觸頭上的瞬時(shí)恢復(fù)電壓也通過增大分壓器中的觸頭對(duì)的數(shù)量而成比例地減小。利用分壓器中的足夠的觸頭對(duì)，過電流保護(hù)組件可發(fā)展到零電流且維持最小的電弧放電。因?yàn)楣_的過電流保護(hù)裝置迅速瓦解電流，其也會(huì)加速離中斷的時(shí)間。所公開的主觸頭對(duì)和電弧放電觸頭對(duì)的單獨(dú)觸頭可沿著操作元件的表面布置成“相對(duì)的”構(gòu)造，使得第一組主觸頭對(duì)在穿過操作元件而切出的二維平面中從第二組主觸頭對(duì)偏離大約180度，且使得第一組電弧觸頭對(duì)在同一二維平面中從第二組電弧觸頭對(duì)偏離大約180度。因此，打開第一和第二主觸頭對(duì)的操作元件轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)在該二維平面中在一個(gè)方向上分開第一組主觸頭對(duì)，且在該二維平面中的另一方向上分開第二組主觸頭對(duì)。類似地，打開第一和第二電弧觸頭對(duì)的操作元件轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)在該二維平面中在一個(gè)方向上分開第一組電弧觸頭對(duì)，且在該二維平面中在另一方向上分開第二組電弧觸頭對(duì)。主觸頭和電弧觸頭對(duì)的該“相對(duì)的”構(gòu)造在操作元件轉(zhuǎn)子軸的中心處自然地平衡了短時(shí)力。因此，減少的焊接，低的瞬時(shí)恢復(fù)電壓，發(fā)展到零電流以及低的短時(shí)力使得所公開的過電流保護(hù)組件設(shè)計(jì)適用于較高電壓，且適用于在低能量操作器上使用。

圖1是顯示了真空斷續(xù)器10形式的過電流保護(hù)裝置的已知構(gòu)造的示意性圖解，該真空斷續(xù)器具有金屬端板14，16、絕緣構(gòu)件12、波紋管24、固定電極20、可動(dòng)的電極22以及單獨(dú)觸頭26，28，它們構(gòu)造和布置成如圖所示。線性地促動(dòng)的機(jī)構(gòu)(未顯示)附連到沿著直線方向行進(jìn)的可動(dòng)的電極22。真空斷續(xù)器10使用各種復(fù)雜的形狀的、由銅鉻(典型地為40%對(duì)60%混合物)和其它金屬合金制成的觸頭對(duì)(例如，單獨(dú)觸頭26，28)。因?yàn)橄嗤挠|頭導(dǎo)通連續(xù)的電流，并且中斷短路，真空斷續(xù)器10并非對(duì)于任一運(yùn)行都是最優(yōu)的。觸頭上的會(huì)焊接觸頭的高電壓，以及不平衡的短時(shí)力，提高了圖1中所示的構(gòu)造的成本、裝置覆蓋面積和操作低效性。通常安裝另外的部件，諸如金屬蒸氣觸頭護(hù)罩，來收集由焊接或者金屬橋產(chǎn)生的在觸頭分離時(shí)爆炸的蒸氣。

圖2是顯示了真空斷續(xù)器10A形式的過電流保護(hù)裝置的另一已知的構(gòu)造的示意性圖解，真空斷續(xù)器10A具有匯流線46、柔性連接44、絕緣桿42以及促動(dòng)器40，它們構(gòu)造和布置成如圖所示。促動(dòng)器40、絕緣桿42以及柔性連接44在真空斷續(xù)器10A外部。使用大的外部促動(dòng)器40、絕緣桿42和柔性連接44會(huì)提高圖2中所示的構(gòu)造的成本、裝置覆蓋面積和操作低效性。

其它已知的、相對(duì)高成本的和復(fù)雜的促動(dòng)器機(jī)構(gòu)包括但不限于拉伸彈簧操作器以及表簧操作器?！翱焖佟辈僮鞯膹椈纱賱?dòng)的電路斷路器達(dá)到設(shè)計(jì)觸頭距離以及中斷所花費(fèi)的典型的時(shí)間是三個(gè)交流電流周期。在一些情況中，裝置設(shè)計(jì)者有意地延遲斷續(xù)器的打開，以便通過容許直流分量在打開之前衰減而節(jié)約真空斷續(xù)器設(shè)計(jì)上的成本。整個(gè)系統(tǒng)包括復(fù)雜的聯(lián)接、馬達(dá)、并聯(lián)跳閘裝置、閂鎖、兩個(gè)或者更多個(gè)彈簧、凸輪、軸、阻尼器、齒輪或者棘爪組件、絕緣桿以及手動(dòng)充裝機(jī)構(gòu)，它們?nèi)繒?huì)限制觸頭對(duì)、觸頭打開的速度。彈簧操作的機(jī)構(gòu)典型地在20與60毫秒之間打開。因?yàn)榱汶娏鞅舜烁糸_120度，最后一極清除的電弧放電時(shí)間被進(jìn)一步延長(zhǎng)。

中斷促動(dòng)器系統(tǒng)也可實(shí)施為電磁體，其可典型地在一個(gè)交流電流周期之后中斷。結(jié)合了電磁中斷促動(dòng)器的已知的電路斷路器構(gòu)造包括頂靠在一起的單獨(dú)的觸頭。因此，電磁促動(dòng)器經(jīng)受100%的電路斷路器短路瞬時(shí)閉合和閂鎖力。為此，相對(duì)于彈簧操作的促動(dòng)機(jī)構(gòu)，電磁性地促動(dòng)的電路斷路器的短路電流限值限制了電磁促動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施。

圖3是顯示了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的具有促動(dòng)器系統(tǒng)的過電流保護(hù)組件的外部視圖的高層級(jí)示意性圖解。圖3中所示的過電流保護(hù)組件結(jié)合真空斷續(xù)器構(gòu)造來描述。然而，如本文中之前提到的，特定的過電流保護(hù)實(shí)施例的教導(dǎo)同樣適用于現(xiàn)在已知的或者以后開發(fā)的任何類型的過電流保護(hù)構(gòu)造。如圖3中所示，所示的過電流保護(hù)系統(tǒng)是真空斷續(xù)器100的形式。因?yàn)檎婵諗嗬m(xù)器100及其內(nèi)部促動(dòng)器系統(tǒng)(未顯示)是獨(dú)立的，承載電流的匯流線(未顯示)可直接連接到真空斷續(xù)器100。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)器系統(tǒng)也可在真空斷續(xù)器100的外部提供。如下文更詳細(xì)地描述以及顯示的，真空斷續(xù)器100的簡(jiǎn)單和高效的構(gòu)造避免了已知的過電流保護(hù)裝置設(shè)計(jì)的增大的成本、裝置覆蓋面積和操作低效性。

圖4是顯示了圖3中所示的真空斷續(xù)器100的另外的細(xì)節(jié)的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器100A的示意性電氣圖解。如圖所示，旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件100A包括真空圍殼470、端部端子450，460、促動(dòng)器系統(tǒng)102、由單獨(dú)的主觸頭440，442形成的主觸頭對(duì)446，以及各自由單獨(dú)的電弧觸頭402，404，408，410，414，416，420，422，426，428，432，434形成的一組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436，它們構(gòu)造和布置成如圖所示。圖1中所示的示意性電氣圖解顯示了主觸頭對(duì)446與電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436之間的并聯(lián)的電氣關(guān)系，這就意味著電流可通過主觸頭對(duì)446(在閉合時(shí))或者電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436(當(dāng)全部閉合時(shí))流過真空斷續(xù)器組件100A。當(dāng)所有觸頭都閉合時(shí)，電流流過主觸頭對(duì)446，因?yàn)槠潆娏髀窂骄哂斜入娀∮|頭對(duì)406，412，418，424，430，436提供的電流路徑更低的阻抗。然而，圖1中所示的示意性電氣圖解并沒有顯示之前所述的相對(duì)的觸頭構(gòu)造，該相對(duì)的觸頭構(gòu)造平衡操作元件轉(zhuǎn)子軸604(圖6A-6D中所示)的中心處的電磁短時(shí)力。主觸頭和電弧觸頭的相對(duì)的構(gòu)造由圖6A-6D更完整地示出，下文中更詳細(xì)地描述了圖6A-6D?？刂破?未顯示)控制促動(dòng)器系統(tǒng)102，并且也位于真空圍殼470內(nèi)。備選地，控制器可位于真空圍殼470外部，這可要求對(duì)真空圍殼470的不動(dòng)的連接點(diǎn)(未顯示)。電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436串聯(lián)地構(gòu)造以形成分壓器472，其實(shí)際上在單獨(dú)的電弧觸頭402，404，408，410，414，416，420，422，426，428，432，424之間分配應(yīng)用在該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436上的總系統(tǒng)電壓。主觸頭對(duì)446與該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436成并聯(lián)關(guān)系。雖然圖4顯示了一個(gè)主觸頭對(duì)和一組電弧觸頭對(duì)，但是可提供多個(gè)主觸頭對(duì)和多組電弧觸頭對(duì)。

如下文中更詳細(xì)地論述的，圖4中所示的主觸頭對(duì)446和該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436可沿著圓柱形轉(zhuǎn)子604(圖6A-6D中示出)的表面而布置，使得當(dāng)促動(dòng)器系統(tǒng)102轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子604時(shí)，主觸頭對(duì)446和該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436基于轉(zhuǎn)子604被轉(zhuǎn)動(dòng)的方向或者被打開或者被閉合。主觸頭對(duì)446和該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436布置在轉(zhuǎn)子表面上，使得緊接著該組電弧觸頭對(duì)被閉合之后，主觸頭對(duì)被閉合。類似地，緊接著主觸頭對(duì)446被打開之后，該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436被打開。通過使用單個(gè)轉(zhuǎn)子(例如，圖6A-6D中所示的轉(zhuǎn)子604)來閉合/打開觸頭對(duì)，本公開事實(shí)上消除了單獨(dú)的觸頭打開之間的時(shí)間延遲。此外，因?yàn)榉謮浩?72容許高系統(tǒng)電流被吸收，剛剛在觸頭閉合之前，全部系統(tǒng)電壓出現(xiàn)在該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436上。隨著單獨(dú)觸頭之間的間隙中止，隨后的電弧放電可將單獨(dú)觸頭焊接在一起。然而，因?yàn)槿肯到y(tǒng)電壓都在該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436上，觸頭點(diǎn)處的熔融的程度降低。分壓器472可通過串聯(lián)地布置觸頭對(duì)來實(shí)施，這會(huì)成比例地增大觸頭分離速度。因?yàn)檗D(zhuǎn)子604在兩個(gè)方向上使單獨(dú)觸頭分離，從任何可能已形成的金屬橋產(chǎn)生的電弧被最小化。

因?yàn)檎婵諗嗬m(xù)器100A需要較小的力來分開觸頭對(duì)，促動(dòng)器系統(tǒng)102可實(shí)施為具有線圈和永磁體的電磁體?？刂破?未顯示)控制電磁體，并且也位于真空圍殼470內(nèi)。備選地，控制器可位于真空圍殼470外，這將需要穿過真空圍殼470的不動(dòng)的連接點(diǎn)(未顯示)。在這種構(gòu)造中，穿透真空圍殼470的控制線將仍然具有比現(xiàn)有技術(shù)的波紋管設(shè)計(jì)更低的泄漏率，因?yàn)槠涫遣粍?dòng)的連接點(diǎn)。當(dāng)將控制器定位在真空圍殼470內(nèi)時(shí)，通向線圈的線必須被絕緣(例如，具有陶瓷覆層)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的線產(chǎn)生可損壞真空圍殼470的氣體。因?yàn)樵谡婵諗嗬m(xù)器100A中分開觸頭對(duì)所需的分開力與分壓器472中的觸頭對(duì)的數(shù)量成比例，且因?yàn)榉謮浩?72中的觸頭對(duì)的數(shù)量可持續(xù)地增大，分開觸頭對(duì)所需要的力可被驅(qū)動(dòng)至足夠小，從而促動(dòng)器系統(tǒng)102的電磁實(shí)施方式可位于真空圍殼470外部，使得促動(dòng)器系統(tǒng)102的磁場(chǎng)穿透真空圍殼470來控制觸頭對(duì)的打開和閉合。因?yàn)檗D(zhuǎn)子鐵芯(圖6A-6D中所示的轉(zhuǎn)子604)和移動(dòng)它的磁體之間的空氣間隙更大，對(duì)于促動(dòng)器系統(tǒng)102的外部電磁實(shí)施方式而言，將需要相對(duì)更大的磁體。在這種情況下，穿透真空圍殼470的磁場(chǎng)并非泄漏點(diǎn)。

圖5A和5B顯示了旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器100B，其是圖3中所示的真空斷續(xù)器組件100以及圖4中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件100A的更詳細(xì)的實(shí)施方式。圖5A和5B基本相同，只是圖5A提供了分壓器472的更好的顯示，而圖5B提供了由單獨(dú)的主觸頭440，442形成的主觸頭對(duì)446的更好的顯示。旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器組件100B包括真空圍殼470，端部端子450，460，端蓋502，由單獨(dú)的主觸頭440，442形成的主觸頭對(duì)446，以及各自由單獨(dú)的電弧觸頭(例如，圖4中所示的402，404，408，410，414，416，420，422，426，428，432，424)形成的一組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436，538，540，542，544，它們?nèi)鐖D所示來構(gòu)造和布置。電弧觸頭406，412，418，424，430，436，538，540，542，544構(gòu)造成形成分壓器472(在圖7B中示出)，其實(shí)際上在單獨(dú)的電弧觸頭(例如，圖4中所示的402，404，408，410，414，416，420，422，426，428，432，424)之間分配在該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436，538，540，542，544上施加的總系統(tǒng)電壓。由單獨(dú)的主觸頭440，442形成的主觸頭對(duì)446與該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436，538，540，542，544處于并聯(lián)關(guān)系。主觸頭對(duì)446和該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436，538，540，542，544沿著轉(zhuǎn)子604的表面布置(圖6A-6B中示出)，使得當(dāng)促動(dòng)器系統(tǒng)102(圖4中示出)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子604時(shí)，主觸頭對(duì)446和該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436，538，540，542，544基于轉(zhuǎn)子604被轉(zhuǎn)動(dòng)的方向或者被打開或者被閉合。主觸頭對(duì)446和該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436，538，540，542，544布置在轉(zhuǎn)子表面上，使得在緊接著該組電弧觸頭對(duì)閉合之后，主觸頭對(duì)閉合。類似地，緊接著主觸頭對(duì)446打開之后，該組電弧觸頭對(duì)406，412，418，424，430，436，538，540，542，544打開。

圖6A-6D描繪了圖5A中所示的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器100B的沿著線6A-6A得到的截面圖。因此，圖6A-6D在平面中描繪了真空斷續(xù)器100B，該平面穿過轉(zhuǎn)子604切出，且提供了主觸頭對(duì)446與主觸頭對(duì)446A之間、以及電弧觸頭對(duì)406與電弧觸頭對(duì)406A之間的相對(duì)的觸頭構(gòu)造的更完整的圖示。圖6A-6D顯示了在中斷電流路徑的多個(gè)階段期間的旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器100B。如圖6A-6D中所示，旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器100B包括真空圍殼470，促動(dòng)器系統(tǒng)102B，定子602，轉(zhuǎn)子604，主觸頭對(duì)446，446A，以及電弧觸頭對(duì)406，406A，它們構(gòu)造和布置成如圖所示。轉(zhuǎn)子604和定子602相對(duì)于彼此移動(dòng)，以便打開和閉合連接在轉(zhuǎn)子604與定子602之間的觸頭對(duì)。對(duì)于圖6A-6D中所示的實(shí)施例而言，定子602是固定的，且轉(zhuǎn)子604由促動(dòng)器系統(tǒng)102B旋轉(zhuǎn)。在備選的實(shí)施例中，定子602可為旋轉(zhuǎn)元件，而元件604可為固定的元件。在另外的備選的實(shí)施例中，兩個(gè)元件602，604都是可動(dòng)的。在圖6A中，主觸頭對(duì)446，446A和電弧觸頭對(duì)406，406A是閉合的。雖然僅顯示了電弧觸頭對(duì)406，406A，但是要理解，圖6A-6D中所示的電弧觸頭對(duì)406，406A的多個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)于旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器100B的所有電弧觸頭對(duì)發(fā)生。通過真空斷續(xù)器100B的電流將流過主觸頭對(duì)446，446A，因?yàn)閮H存在兩組主觸頭對(duì)，且主觸頭對(duì)446，446A提供用于電流的最低阻抗路徑。在圖6B中，促動(dòng)器系統(tǒng)102B已經(jīng)啟動(dòng)了轉(zhuǎn)子604的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得主觸頭對(duì)446已在第一方向610上打開，而主觸頭對(duì)446A已在第二方向612上打開。轉(zhuǎn)子604的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)電弧觸頭對(duì)406，406A，而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的距離不足以打開它們。在圖6C中，促動(dòng)器系統(tǒng)102B繼續(xù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子604的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得電弧觸頭對(duì)446開始在第三方向614上分開，且電弧觸頭對(duì)446A開始在第四方向616上分開。在圖6D中，促動(dòng)器系統(tǒng)102B繼續(xù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子604的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得主觸頭對(duì)446，446A和電弧觸頭對(duì)406，406A全部打開，而電流已中斷。

圖7A和7B描繪了旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器100B的二維視圖，其顯示了通過旋轉(zhuǎn)式真空斷續(xù)器100B的電流路徑。更具體而言，圖7A顯示了當(dāng)它們閉合時(shí)通過主觸頭對(duì)的電流路徑，而圖7B顯示了當(dāng)電弧觸頭對(duì)閉合時(shí)通過形成分壓器472，472A的電弧觸頭對(duì)的電流路徑。

圖8描繪了流程圖，其顯示了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的、用于操作過電流保護(hù)組件的方法800。圖8中所示的操作順序是為了方便，且要理解的是，所示的操作可以另一順序來執(zhí)行而不會(huì)偏離本公開的范圍。此外，可省略圖8中所示的一些單獨(dú)的操作，或者可增加圖8中未顯示的一些操作，而不會(huì)偏離本公開的范圍。方法800的框802啟動(dòng)了機(jī)構(gòu)的第一操作元件相對(duì)于機(jī)構(gòu)的第二操作元件的單個(gè)運(yùn)動(dòng)。框804使用該單個(gè)運(yùn)動(dòng)斷開了第一組單獨(dú)觸頭與第二組單獨(dú)觸頭之間的多個(gè)電氣路徑?？?06啟動(dòng)了第一操作元件相對(duì)于第二操作元件的另一單個(gè)運(yùn)動(dòng)?？?08使用該“另一”單個(gè)運(yùn)動(dòng)斷開至少一個(gè)第一主觸頭與至少一個(gè)第二主觸頭之間的多個(gè)電氣路徑。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，第一組和第二組單獨(dú)觸頭的單獨(dú)觸頭布置在分壓器構(gòu)造中。實(shí)際上，由第一組和第二組單獨(dú)觸頭中的單獨(dú)觸頭形成的分壓器在單獨(dú)的觸頭之間分配第一組和第二組單獨(dú)觸頭上存在的總電壓。例如，如果斷續(xù)器上的總電壓是15000伏特，20個(gè)串聯(lián)的布置的觸頭表面各自具有750伏特。

圖9描繪了流程圖，其顯示了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的用于制造過電流保護(hù)組件的方法900。圖9中所示的操作順序是為了方便起見，且將理解的是，操作可以另一順序執(zhí)行而不會(huì)偏離本公開的范圍。此外，可省略圖9中所示的一些單獨(dú)的操作，或者可增加圖9中未顯示的一些操作，而不會(huì)偏離本公開的范圍。方法900的框902提供了具有第一操作元件和第二操作元件的機(jī)構(gòu)?？?04將第一操作元件聯(lián)接到第一組單獨(dú)觸頭。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，第一組單獨(dú)觸頭的單獨(dú)觸頭布置在分壓器構(gòu)造中。框906將第二操作元件聯(lián)接至第二組單獨(dú)觸頭。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，第二組單獨(dú)觸頭的單獨(dú)觸頭布置在分壓器構(gòu)造中。實(shí)際上，由第一組和第二組單獨(dú)觸頭的單獨(dú)觸頭形成的分壓器在單獨(dú)觸頭之間分配存在于第一組和第二組單獨(dú)觸頭上的總電壓?？?08構(gòu)造了促動(dòng)器系統(tǒng)來啟動(dòng)第一操作元件相對(duì)于第二操作元件的單個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中，第一操作元件相對(duì)于第二操作元件的單個(gè)運(yùn)動(dòng)斷開第一組單獨(dú)觸頭和第二組單獨(dú)觸頭之間的多個(gè)電氣路徑。

繼續(xù)方法900，框910將第一操作元件聯(lián)接到至少一個(gè)第一主觸頭?？?12將第二操作元件聯(lián)接到至少一個(gè)第二主觸頭。框914進(jìn)一步構(gòu)造促動(dòng)器系統(tǒng)來啟動(dòng)第一操作元件相對(duì)于第二操作元件的另一單個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中，第一操作元件相對(duì)于第二操作元件的該另一單個(gè)運(yùn)動(dòng)斷開至少一個(gè)第一主觸頭與至少一個(gè)第二主觸頭之間的至少一個(gè)電氣路徑。

圖10是顯示了一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的操作優(yōu)點(diǎn)的圖解。更具體而言，圖10顯示了雙斷開真空電路斷路器(VCB)相對(duì)于單斷開VCB的改進(jìn)的擊穿可能性分布。該實(shí)施例高效地在一個(gè)斷續(xù)器組件中設(shè)置兩個(gè)或者更多個(gè)斷開。根據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，通過沿著旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置觸頭對(duì)，消除了對(duì)用來打開/閉合觸頭的復(fù)雜的聯(lián)接的需要。此外，通過以分壓串聯(lián)布置沿著旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置許多個(gè)觸頭對(duì)(例如，電弧觸頭對(duì))，連同相對(duì)于串聯(lián)觸頭對(duì)可選地設(shè)置成并聯(lián)構(gòu)造的其它觸頭對(duì)(例如，主觸頭對(duì))，可供應(yīng)顯著地高于系統(tǒng)電壓和/或電流負(fù)載的電壓和/或電流負(fù)載。本公開的多觸頭構(gòu)造要求相對(duì)較小的分開距離來中斷電路，且需要較小的力來分開單獨(dú)觸頭。

圖11是進(jìn)一步顯示了一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的操作優(yōu)點(diǎn)的圖解。更具體而言，圖11顯示了由實(shí)施可產(chǎn)生超過系統(tǒng)電壓的電弧電壓的電路斷路器而得到的限流優(yōu)點(diǎn)。操作器可設(shè)計(jì)為使得所有三個(gè)極以一個(gè)磁性控制器為動(dòng)力(operate off of)來操作，或者三個(gè)分開的磁性控制器可被設(shè)計(jì)為在零電流或者零電壓時(shí)打開各個(gè)極。當(dāng)觸頭在零電壓打開時(shí)，電流將瞬間地中斷。如由上部的圖解所示，當(dāng)電弧電壓超過系統(tǒng)電壓時(shí)，電流受到限制且被迫使變成零。如底下的圖解所示，因?yàn)楦唠娀‰妷合拗屏穗娏?，代替必須承受全部短路電流若干個(gè)周期，電路斷路器中斷可在電弧電壓超過系統(tǒng)電壓之后立即發(fā)生。如本文中在之前所述的，根據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，通過沿著旋轉(zhuǎn)軸以分壓串聯(lián)布置設(shè)置許多個(gè)觸頭對(duì)(例如，電弧觸頭對(duì))，連同相對(duì)于串聯(lián)觸頭對(duì)可選地布置成并聯(lián)構(gòu)造的其它觸頭對(duì)(例如，主觸頭對(duì))，電弧電壓可超過系統(tǒng)電壓，從而導(dǎo)致電流迅速瓦解。所需的觸頭的數(shù)量將是觸頭金屬、觸頭幾何形狀和斷續(xù)器內(nèi)所使用的氣體的函數(shù)。

圖12是進(jìn)一步顯示了一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的操作優(yōu)點(diǎn)的圖解。更具體而言，圖12進(jìn)一步顯示了圖11中所示的限流概念。圖12的上部的圖解顯示了必須在電流中斷發(fā)生之前由25千安培(kA)電路斷路器吸收的電弧放電觸頭的電流周期的數(shù)量(5)。圖12的底下的圖解顯示了必須在電流中斷發(fā)生前由限流的電路斷路器吸收的電流周期的數(shù)量。如在底下的圖解中所示，限流的斷路器吸收交流電流的一個(gè)周期的一個(gè)循環(huán)的僅僅一部分。為了便于比較，必須在電流中斷發(fā)生前由25kA電路斷路器吸收的電流周期的數(shù)量(5)由底下的圖解中的點(diǎn)劃線曲線示出。根據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，通過沿著旋轉(zhuǎn)軸布置觸頭對(duì)，消除了對(duì)用來打開/閉合觸頭對(duì)的復(fù)雜的聯(lián)接的需要。這就容許許多觸頭(例如，電弧觸頭對(duì))布置成分壓串聯(lián)構(gòu)造，連同不需要分級(jí)電容器的其它觸頭對(duì)(例如，主觸頭對(duì))。觸頭能夠相對(duì)于串聯(lián)觸頭對(duì)可選地布置成并聯(lián)構(gòu)造，從而適應(yīng)較高的電流負(fù)載。當(dāng)足夠的觸頭串聯(lián)地布置，電路斷路器可針對(duì)電流限值而設(shè)計(jì)。因此，如圖12所示，本公開高效地且有效地利用了通過提供限流的過電流保護(hù)組件而得到的操作效率。

因此，從以上描述和示意中可以看出，本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供了技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)。通過在轉(zhuǎn)子上以分壓構(gòu)造提供多個(gè)觸頭對(duì)(例如，電弧觸頭對(duì))，且通過借助于轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的旋轉(zhuǎn)促動(dòng)單獨(dú)的觸頭彼此進(jìn)入及離開接觸的運(yùn)動(dòng)，本公開的系統(tǒng)和方法消除了對(duì)波紋管和密封的需要，從而消除了通過波紋管和密封從斷續(xù)器腔室泄漏的可能性。因?yàn)殡妷涸诒舜舜?lián)的若干單獨(dú)的電弧觸頭對(duì)上分配，使焊接最小化。中斷能力增強(qiáng)，因?yàn)榇?lián)地布置的觸頭對(duì)分配可在零電流之后再點(diǎn)燃觸頭上的電流的瞬時(shí)恢復(fù)電壓。串聯(lián)地布置且具有優(yōu)化的材料的電弧觸頭對(duì)容許跨過所有觸頭的較高的總體電弧電壓，從而最小化電流截?cái)?。一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例對(duì)電弧放電觸頭的較高觸頭溫度的容忍容許主觸頭對(duì)以高傳導(dǎo)性材料實(shí)施。高傳導(dǎo)性材料容許設(shè)計(jì)具有較低的溫度或者用于主觸頭的更小的導(dǎo)體。因?yàn)楸竟_沿不同的方向(例如，圖6B和6C中所示的610，612，614，616)分開觸頭，形成或者產(chǎn)生金屬橋或者焊接的傾向被最小化。因此，消除了對(duì)防焊接材料（以便提高再?zèng)_擊性狀）的需要，從而消除了可通過焊接和隨后這些焊接的斷開而產(chǎn)生的設(shè)計(jì)凹點(diǎn)、橋和粗糙表面。操作器能量可減少，因?yàn)楹附恿⑹芟拗啤?/p>

圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本公開的多種實(shí)施例的系統(tǒng)和方法的可行的實(shí)施方式的功能和操作。在一些備選的實(shí)施方式中，框中所提到的功能可不按照?qǐng)D中所提到的順序來發(fā)生。例如，順序地顯示的兩個(gè)框事實(shí)上可基本同時(shí)執(zhí)行，或者框有時(shí)可以相反的順序執(zhí)行，這取決于所涉及的功能。

用語(yǔ)“約”意圖包括與基于提交本申請(qǐng)時(shí)可獲得的設(shè)備的特定量測(cè)量相關(guān)的誤差程度。例如，“約”可包括給定值的±8%或者5%，或者2%的范圍。

本文中所使用的用語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的，且并不意圖限制本公開。如本文所用，單數(shù)形式“一”和“該”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另有所指。進(jìn)一步將了解的是，在該說明書中使用時(shí)，用語(yǔ)“包括”和/或“包含”表示存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件，但是并不排除存在或者添加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件構(gòu)件和/或它們的組。

雖然已結(jié)合僅有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述了本公開，但應(yīng)當(dāng)容易地理解，本公開并不局限于這樣的公開的實(shí)施例。相反，可修改本公開來結(jié)合此前未描述但是與本公開的精神和范圍相稱的任意數(shù)量的變型、備選方案、替換或者等效布置。此外，雖然已經(jīng)描述了本公開的多個(gè)實(shí)施例，但是要理解，本公開的方面可包括所述的實(shí)施例中的僅一些。因此，本公開不應(yīng)視為由前述描述限制，而是僅僅由所附的權(quán)利要求的范圍來限制。