所公開的構(gòu)思總地涉及電氣開關(guān)裝置，例如斷路器。

背景技術(shù)：

電氣開關(guān)裝置用于保護(hù)電路免于由跳閘(脫扣)狀況導(dǎo)致的損壞，所述跳閘狀況例如為過電流狀況、欠電壓狀況、較高水平的短路或故障狀況、接地故障或電弧故障狀況。緊湊型塑殼斷路器(緊湊型MCCB)例如包括至少一對(duì)可分離的觸頭，所述觸頭或者通過設(shè)置在殼體外側(cè)的手柄被手動(dòng)操作，或者響應(yīng)于跳閘狀況通過跳閘元件自動(dòng)地操作。

緊湊型MCCB包括熱磁跳閘機(jī)構(gòu)。該跳閘機(jī)構(gòu)的熱方面包括供電流流過的雙金屬件。電流的增大使得雙金屬件的溫度升高，這進(jìn)而引起其彎曲。當(dāng)雙金屬件彎曲足夠的量時(shí)，其使得緊湊型MCCB跳閘。跳閘機(jī)構(gòu)的熱方面提供了長(zhǎng)延遲跳閘功能，這常常由持續(xù)的過電流狀況觸發(fā)。

該跳閘機(jī)構(gòu)的磁方面包括供電流流過的磁性舌板(clapper)結(jié)構(gòu)。當(dāng)電流增大到閾值水平之上時(shí)，由流過磁性舌板結(jié)構(gòu)的電流引起的磁場(chǎng)使得相關(guān)的懸臂移動(dòng)。懸臂的移動(dòng)使得緊湊型MCCB跳閘。該跳閘機(jī)構(gòu)的磁方面提供了即時(shí)跳閘功能。

很多類型的斷路器包括電子跳閘單元(ETU)。ETU接收來自一個(gè)或多個(gè)傳感器的輸入并且判定是否有故障狀況發(fā)生，所述傳感器例如是位于斷路器內(nèi)或斷路器外部的用于感測(cè)電流的電流變換器/電流互感器(CT)。ETU能夠控制是否使斷路器的可分離觸頭跳閘打開/脫開。ETU還允許使用者修改跳閘設(shè)置，例如使斷路器跳閘的電流或斷路器跳閘前的延時(shí)。操作ETU的電力由CT提供，該CT在斷路器內(nèi)或在斷路器外部圍繞導(dǎo)體布置。該CT也用于感測(cè)流過斷路器的電流。需要較大尺寸的CT以精確地感測(cè)寬范圍的電流。

緊湊型MCCB較小并且現(xiàn)有的緊湊型MCCB中已有的構(gòu)件不能留出足夠的空間來結(jié)合ETU或其相關(guān)構(gòu)件，例如CT。這樣，ETU尚未結(jié)合到緊湊型塑殼斷路器中。

圖1是通常的緊湊型MCCB 100的等軸測(cè)視圖，圖2是圖1的緊湊型MCCB 100的剖視圖。如在圖1和2中示出的，緊湊型MCCB 100不包括ETU或其相關(guān)構(gòu)件。由于緊湊型MCCB 100中的有限空間和構(gòu)件構(gòu)型，ETU及其相關(guān)構(gòu)件如CT不能被結(jié)合到緊湊型MCCB 100中。

電氣開關(guān)裝置有改進(jìn)的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

這些需要和其它需要由所公開的構(gòu)思的實(shí)施例來滿足，所公開的構(gòu)思涉及包括電子跳閘單元和電流變換器的電氣開關(guān)裝置。

根據(jù)所公開的構(gòu)思的各個(gè)方面，一種電氣開關(guān)裝置包括：殼體；線路端子；負(fù)載端子；設(shè)置在線路端子和負(fù)載端子之間的導(dǎo)電路徑上的可分離觸頭；構(gòu)造成打開和閉合所述可分離觸頭的操作機(jī)構(gòu)，所述操作機(jī)構(gòu)包括跳閘桿；電子跳閘單元；跳閘致動(dòng)器組件，其包括：與所述殼體聯(lián)接的致動(dòng)器殼體；與所述致動(dòng)器殼體聯(lián)接的致動(dòng)器；和構(gòu)造成將致動(dòng)器與電子跳閘單元電連接的連接器；以及電流變換器組件，其包括：與負(fù)載端子電聯(lián)接的桿狀導(dǎo)體；和圍繞桿狀導(dǎo)體設(shè)置的電流變換器，其中所述電子跳閘單元構(gòu)造成電控制所述致動(dòng)器的致動(dòng)。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)從下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述可充分理解所公開的構(gòu)思，在附圖中：

圖1是通常的緊湊型MCCB設(shè)計(jì)的等軸測(cè)視圖，

圖2是圖1的通常的緊湊型MCCB的剖視圖，

圖3是根據(jù)所公開的構(gòu)思的一個(gè)實(shí)施例的緊湊型MCCB的等軸測(cè)視圖，

圖4是圖3的緊湊型MCCB的等軸測(cè)剖視圖，

圖5是圖3的緊湊型MCCB的剖視側(cè)視圖，

圖6是圖3的緊湊型MCCB中所包括的操作組件的等軸測(cè)視圖，

圖7是圖3的緊湊型MCCB中所包括的CT組件的等軸測(cè)視圖；以及

圖8是圖3的緊湊型MCCB中所包括的跳閘致動(dòng)器組件的等軸測(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

本文中使用的方向用語，例如左、右、前、后、頂/上、底/下及其派生用語，與在圖中示出的各要素的取向有關(guān)并且不限制權(quán)利要求，除非本文中明確說明。

如本文中所使用的，兩個(gè)或更多個(gè)部件/部分“聯(lián)接/耦接”在一起的表述應(yīng)表示各部件直接連結(jié)在一起或通過一個(gè)或多個(gè)中間部件連結(jié)。

如本文中所使用的，術(shù)語“數(shù)量”應(yīng)表示一個(gè)或多于一個(gè)的整數(shù)個(gè)(即，多個(gè))。

如本文中所使用的，術(shù)語“處理器”應(yīng)表示能夠存儲(chǔ)、獲取和處理數(shù)據(jù)的可編程模擬和/或數(shù)字裝置；控制器；控制電路；計(jì)算機(jī)；工作站；個(gè)人計(jì)算機(jī)；微處理器；微控制器；微計(jì)算機(jī)；中央處理單元；大型計(jì)算機(jī)；迷你型計(jì)算機(jī)；服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)處理器；或者任何適當(dāng)?shù)奶幚硌b置或設(shè)備。

圖3到8示出了根據(jù)所公開的構(gòu)思的一個(gè)實(shí)施例的電氣開關(guān)裝置(例如但非限制性地為緊湊型MCCB 1)。圖3是緊湊型MCCB 1的等軸測(cè)視圖。圖4是緊湊型MCCB 1的等軸測(cè)剖視圖。圖5是緊湊型MCCB 1的剖視圖。圖6是緊湊型MCCB 1中所包括的操作組件40的等軸測(cè)視圖。圖7是緊湊型MCCB 1中所包括的CT組件20的等軸測(cè)視圖，并且圖8是緊湊型MCCB 1中所包括的跳閘致動(dòng)器組件10的等軸測(cè)透視圖。

緊湊型MCCB 1包括基本形成緊湊型MCCB 1的外部形狀并且容納緊湊型MCCB 1的很多構(gòu)件的殼體8。緊湊型MCCB 1還包括線路端子5和負(fù)載端子6。線路端子5構(gòu)造成電連接至電源(未示出)，而負(fù)載端子構(gòu)造成電連接至負(fù)載(未示出)。線路端子5和負(fù)載端子6由穿過緊湊型MCCB 1的導(dǎo)電路徑電連接?？煞蛛x觸頭2設(shè)置在線路端子5和負(fù)載端子6之間的導(dǎo)電路徑上。當(dāng)可分離觸頭2閉合時(shí)線路端子5和負(fù)載端子6彼此電連接。但是，打開可分離觸頭2(例如但非限制性地為使可分離觸頭2跳閘打開)使線路端子5與負(fù)載端子6電氣地?cái)嚅_。

緊湊型MCCB 1還包括操作機(jī)構(gòu)3。操作機(jī)構(gòu)3構(gòu)造成打開和閉合可分離觸頭2。操作機(jī)構(gòu)3響應(yīng)于緊湊型MCCB 1中所包括的跳閘桿7的旋轉(zhuǎn)而打開和閉合可分離觸頭2。跳閘桿7的旋轉(zhuǎn)可例如通過緊湊型MCCB 1中所包括的跳閘按鈕4、復(fù)位(重置)按鈕16或跳閘致動(dòng)器18而引發(fā)。跳閘按鈕4構(gòu)造成可從緊湊型MCCB 1的外部接近/觸及。跳閘按鈕4構(gòu)造成使得使用者對(duì)其的致動(dòng)導(dǎo)致跳閘按鈕4與跳閘桿7相互作用而使得跳閘桿7旋轉(zhuǎn)并且使得操作機(jī)構(gòu)3打開可分離觸頭2。復(fù)位按鈕16構(gòu)造成可從緊湊型MCCB 1的外部接近。復(fù)位按鈕16構(gòu)造成使得使用者對(duì)其的致動(dòng)導(dǎo)致復(fù)位按鈕16將跳閘致動(dòng)器18復(fù)位。跳閘致動(dòng)器18構(gòu)造成電連接至ETU 30并由ETU 30控制。跳閘致動(dòng)器18構(gòu)造成在ETU 30的作用下與跳閘桿7相互作用并且使跳閘桿7旋轉(zhuǎn)以及使操作機(jī)構(gòu)3打開可分離觸頭2。在所公開的構(gòu)思的某些實(shí)施例中，跳閘致動(dòng)器18是螺線管。

緊湊型MCCB 1的殼體8包括形成在其頂側(cè)(例如但非限制性地從圖3-5的視角看)的兩個(gè)輔助凹窩9。如在圖3中示出的，一個(gè)輔助凹窩9是空的。跳閘致動(dòng)器組件10設(shè)置在另一個(gè)輔助凹窩9中。盡管一個(gè)輔助凹窩9在圖3中示出為空的，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是ETU 30可以設(shè)置在一個(gè)輔助凹窩9中。還可以想到的是在所公開的構(gòu)思的某些實(shí)施例中ETU 30可以設(shè)置在殼體8的頂側(cè)。

跳閘致動(dòng)器組件10包括致動(dòng)器殼體12、跳閘致動(dòng)器18、連接器14和復(fù)位按鈕16。致動(dòng)器殼體12構(gòu)造成在一個(gè)輔助凹窩9中聯(lián)接至殼體8。在所公開的構(gòu)思的一些實(shí)施例中，致動(dòng)器殼體12構(gòu)造成具有與供其設(shè)置在其中的輔助凹窩9的形狀基本對(duì)應(yīng)的外部形狀。跳閘致動(dòng)器18聯(lián)接至致動(dòng)器殼體12并且設(shè)置在致動(dòng)器殼體12內(nèi)部。跳閘致動(dòng)器18構(gòu)造成通過連接器14電連接至ETU 30。在所公開的構(gòu)思的一些實(shí)施例中，致動(dòng)器殼體12包括在其中形成的孔口，使得連接器能夠穿過所述孔口而電連接至位于致動(dòng)器殼體12外部的ETU 30。

CT組件20(圖7)包括負(fù)載端子6、CT 22、扁平導(dǎo)體24、桿狀導(dǎo)體26和熱敏二極管28。扁平導(dǎo)體24和桿狀導(dǎo)體26形成線路端子5和負(fù)載單子6之間的導(dǎo)電路徑的一部分。扁平導(dǎo)體24電連接在負(fù)載端子6和桿狀導(dǎo)體26之間。CT 22圍繞桿狀導(dǎo)體26設(shè)置并且熱敏二極管抵靠扁平導(dǎo)體24設(shè)置。

CT 22和熱敏二極管28通過不同的連接器電連接至ETU 30。CT 22構(gòu)造成感測(cè)從桿狀導(dǎo)體26流過的電流的大小并且將所感測(cè)到的大小提供給ETU 30。CT 22還構(gòu)造成使用從桿狀導(dǎo)體26流過的電流來向ETU 30供電。ETU 30使用由CT 22提供的電力來為其自身的操作供電。熱敏二極管28構(gòu)造成感測(cè)扁平導(dǎo)體24的溫度并且將所感測(cè)到的溫度提供給ETU 30。利用由CT 22感測(cè)到的電流大小和由熱敏二極管28感測(cè)到的溫度，ETU 30能提供與通常的緊湊型MCCB中存在的熱磁跳閘單元所提供的功能類似的即時(shí)和延遲跳閘功能。另外，不需要與熱磁跳閘單元相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件(例如位于主導(dǎo)電路徑上的雙金屬件和磁性舌板結(jié)構(gòu))，并且因此能夠從所公開的構(gòu)思的實(shí)施例的緊湊型MCCB 1中省略所述構(gòu)件。

ETU 30控制跳閘致動(dòng)器18來引發(fā)可分離觸頭2的跳閘打開。根據(jù)所公開的構(gòu)思的一些實(shí)施例，ETU 30基于由CT 22感測(cè)到的電流大小和/或由熱敏二極管28感測(cè)到的溫度來控制跳閘致動(dòng)器18。根據(jù)所公開的構(gòu)思的一些實(shí)施例，ETU 30僅包括模擬電路或僅處理器、相關(guān)的存儲(chǔ)器和模擬電路。例如但非限制性地，所述處理器可以是微處理器、微控制器或一些其它適當(dāng)?shù)奶幚硌b置或電路。所述存儲(chǔ)器可以是各種類型的內(nèi)部和/或外部存儲(chǔ)介質(zhì)中的任意一種或多種，例如但非限制性地為RAM、ROM、EPROM、EEPROM、FLASH以及例如以計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)域的方式提供存儲(chǔ)寄存器(即機(jī)器可讀介質(zhì))以進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并且可以為易失性存儲(chǔ)器或非易失性存儲(chǔ)器的那些存儲(chǔ)介質(zhì)。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以理解的是，ETU 30可以提供通常的熱磁跳閘單元所提供的功能以外的其它功能。例如但非限制性地，ETU 30可以具有能用于調(diào)節(jié)緊湊型MCCB 100的跳閘特性的可調(diào)設(shè)置，例如但非限制性地為緊湊型MCCB 1的滿載電流設(shè)置(“Ir”)、長(zhǎng)延時(shí)(“LDT”)、短延遲拾取(“SDPU”)和短延時(shí)(“SD Time”)。

在所公開的構(gòu)思的各實(shí)施例中，緊湊型MCCB 1具有與在圖1和2中示出的通常的緊湊型MCCB 100相比的各種不同之處。例如，通常的MCCB 100包括熱磁跳閘單元，該熱磁跳閘單元包括與跳閘桿相互作用以引發(fā)跳閘的雙金屬件和磁性舌板結(jié)構(gòu)。相比之下，緊湊型MCCB 1包括控制跳閘致動(dòng)器18與跳閘桿7相互作用來引發(fā)跳閘的ETU 30。另外，通常的緊湊型MCCB 100的熱磁跳閘單元的構(gòu)件位于其殼體的底部，如圖1和2所示。在所公開的構(gòu)思的實(shí)施例的緊湊型MCCB 1中，殼體8的內(nèi)部的底部不包含熱磁跳閘單元件的構(gòu)件。而是，該空間被用于CT組件20。另外，扁平導(dǎo)體24和桿狀導(dǎo)體26的組合用于提供供熱敏二極管28安裝的平坦表面和供CT 22圍繞著設(shè)置的圓形表面。最后，由于緊湊型MCCB 1使用ETU 30而非熱磁跳閘單元，故緊湊型MCCB 1能夠提供與通常的熱磁跳閘單元類似的功能和諸如可調(diào)設(shè)置的更多高級(jí)功能。

盡管已詳細(xì)描述了所公開的構(gòu)思的具體實(shí)施例，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解的是，在本公開的整體教導(dǎo)的啟示下對(duì)于這些細(xì)節(jié)可以有各種修改和替換。因此，所公開的特定布置僅僅是例示性的并且不限制所公開的構(gòu)思的范圍，該范圍將被賦予所附權(quán)利要求及其任意和所有等同方案的完整范圍。

附圖標(biāo)記列表：

1 緊湊型塑殼斷路器

2 可分離觸頭

3 操作機(jī)構(gòu)

4 跳閘按鈕

5 線路端子

6 負(fù)載端子

7 跳閘桿

8 殼體

9 輔助凹窩

10 跳閘致動(dòng)器組件

12 致動(dòng)器殼體

14 連接器

16 復(fù)位按鈕

18 跳閘致動(dòng)器

20 電流變換器組件

22 電流變換器

24 扁平導(dǎo)體

26 桿狀導(dǎo)體

28 熱敏二極管

30 電子跳閘單元

40 操作組件

100 緊湊型塑殼斷路器。