專利名稱：在差動(dòng)開關(guān)等斷路裝置中指示電氣故障的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在差動(dòng)開關(guān)等斷路裝置中指示電氣故障的裝置，包括每極一對(duì)可分離觸點(diǎn)，與一對(duì)連接端子電連接；觸點(diǎn)控制機(jī)構(gòu)；脫扣裝置，包括檢測(cè)電氣故障的機(jī)構(gòu)和當(dāng)故障之后發(fā)生自動(dòng)脫扣時(shí)能使觸點(diǎn)打開的諸如電磁鐵的脫扣機(jī)構(gòu)；及指示開關(guān)設(shè)備脫扣狀態(tài)的機(jī)構(gòu)，包括一指示器，由于電磁鐵的動(dòng)作，可以占據(jù)第一非激勵(lì)穩(wěn)定位置或指示故障的第二激勵(lì)穩(wěn)定位置。
公知的差動(dòng)開關(guān)或斷路器包括指示差動(dòng)故障的機(jī)構(gòu)，以便用戶檢測(cè)在其電氣設(shè)備中存在的絕緣故障。
一些公知的指示機(jī)構(gòu)采用指示燈的形式(發(fā)光二極管系統(tǒng)或其它發(fā)光指示器)，在斷路器保護(hù)的電氣設(shè)備電源下工作。這將導(dǎo)致用戶無法實(shí)現(xiàn)的最佳安全狀態(tài)，特別是差動(dòng)故障信息不可靠時(shí)，而無論電源的狀態(tài)如何。
其它的這類機(jī)構(gòu)是如文件EP0,275,750所述的機(jī)械式機(jī)構(gòu)。在該文件中，差動(dòng)斷路器包括變壓器和繼電器，通過帶有鎖鉤機(jī)構(gòu)和故障指示杠桿的指示鎖的脫扣棒工作。所用的繼電器是具有兩個(gè)穩(wěn)定位置的磁鎖型繼電器。但是，這種類型的繼電器比較昂貴，并且這一開關(guān)實(shí)施例需要大量的零部件。
公知的文件US4,382,270描述了另一種螺線管型機(jī)械式指示機(jī)構(gòu)，但其必須分別進(jìn)行復(fù)位。
本發(fā)明提供了一種斷路裝置的故障指示裝置，特別是簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)、獨(dú)立于設(shè)備電源工作并可自復(fù)位的差動(dòng)斷路器，以及一種配置該裝置的開關(guān)或斷路器。
因此，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)前述類型的裝置，其特征在于包括使指示器克服使所述指示器返回第一位置的機(jī)構(gòu)的作用而固定在上述第二位置的機(jī)構(gòu)，從而儲(chǔ)存脫扣信息，直到完成設(shè)備的關(guān)閉操作。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，指示器由上述兩位置之間的電磁鐵可靠地驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)具體特征，上述的脫扣機(jī)構(gòu)是帶有插棒式鐵心的電磁鐵，指示器由上述兩位置之間的插棒式鐵心驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)另一特征，觸點(diǎn)控制機(jī)構(gòu)包括由機(jī)械傳輸連桿連接到觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)件的手柄，使指示器固定在第二位置的機(jī)構(gòu)由所述手柄驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的目的還在于實(shí)現(xiàn)一種開關(guān)設(shè)備，特別是配置有分別包括前述特征或其組合的裝置的差動(dòng)開關(guān)或斷路器。
通過下面參照作為實(shí)例的附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，其它優(yōu)點(diǎn)和特征將會(huì)更加清楚，其中

圖1和2為本發(fā)明差動(dòng)斷路器的縱向局部剖視圖，示出了分別位于靜止位置和故障指示位置的指示裝置的具體實(shí)施例；圖3和4為對(duì)應(yīng)圖1和2的所述設(shè)備的局部透視圖；圖5、6、7和8分別為滑架驅(qū)動(dòng)插頭、指示器、滑架和滑架返回彈簧的透視圖；圖9和10為與圖1和2相同的視圖，示出了指示裝置的另一實(shí)施例；圖11為示出裝置的該另一實(shí)施例在指示位置的局部透視圖；圖11a為與前圖相同的視圖，但示出在靜止位置的裝置；圖12、13、14和15分別為第二實(shí)施例所用的滑架插頭、指示器、滑架和滑架返回彈簧的透視圖；及圖16為示出配置有根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的裝置的設(shè)備的內(nèi)部零件的全視圖。
圖中，差動(dòng)斷路器D置于由模制絕緣材料制成的平行六面殼體1內(nèi)，殼體1設(shè)計(jì)為夾緊安裝在DIN軌(未示出)。該斷路器D設(shè)計(jì)成通過殼體1內(nèi)設(shè)置的連接端子與AC電源系統(tǒng)連接并可實(shí)現(xiàn)若干功能。實(shí)際上當(dāng)發(fā)生過載、短路或差動(dòng)故障時(shí)它可進(jìn)行脫扣從而中斷電路。
該電路保護(hù)器D包括指示差動(dòng)故障的機(jī)構(gòu)M，可使用戶診斷其電氣設(shè)備出現(xiàn)絕緣故障而不是過載故障或短路故障。通過該指示機(jī)構(gòu)，用戶可立即著手定位絕緣故障，從而保障了人身安全并能有效地進(jìn)行維護(hù)。
為簡(jiǎn)化起見，下面僅描述差動(dòng)部件。
在已知方式下，兩個(gè)實(shí)施例中的該設(shè)備包括每極一對(duì)可分離觸點(diǎn)(來示出)；用于控制兩觸點(diǎn)的控制機(jī)構(gòu)，包括由機(jī)械傳輸連桿連接至觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)件的手柄2；驅(qū)動(dòng)彈簧(未示出)，在出現(xiàn)故障而發(fā)生自動(dòng)脫扣時(shí)驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)打開觸點(diǎn)；差動(dòng)脫扣裝置，具有漏電檢測(cè)變壓器，及電磁鐵11，設(shè)計(jì)為與機(jī)構(gòu)的所述機(jī)械連桿的鎖銷配合。電磁鐵11具有插棒式鐵心8，插棒式鐵心8設(shè)計(jì)為當(dāng)電流從由線圈管形成的導(dǎo)管流過時(shí)在導(dǎo)管內(nèi)沿圖1、3和9、11a的靜止位置及圖2、4、10和11的激勵(lì)脫扣位置之間滑動(dòng)。脫扣后該鐵心8通過彈簧10自動(dòng)返回靜止位置。
根據(jù)圖1至8的實(shí)施例，指示機(jī)構(gòu)M包括采用繞設(shè)備的固定點(diǎn)9鉸接的桿形式的指示器5，所述桿5一端以鉸接方式與電磁鐵11的鐵心8連接，其另一端具有標(biāo)示器16，標(biāo)示器16設(shè)計(jì)為與位于殼體1上部的窗口13一起操作。指示器5還包括可與滑架3的拐折件15一起操作的插頭14，拐折件15平行于鐵心8可滑動(dòng)地安裝在殼體1內(nèi)?；?由手柄2驅(qū)動(dòng)在圖1所示靜止位置和圖2所示激勵(lì)位置之間滑動(dòng)，下面將對(duì)此進(jìn)一步描述。為此，手柄2包括連接插頭4，能夠在手柄2的某一關(guān)閉行程后驅(qū)動(dòng)滑架3。彈簧6安裝在滑架3和殼體1之間，以使滑架3返回靜止位置。
根據(jù)圖9至15的實(shí)施例，指示裝置M包括與前述相同的元件，但繞固定軸9鉸接的指示器5包括與固定機(jī)構(gòu)3配合的第一端5a和與電磁鐵11的鐵心8連接的第二端5b，從而當(dāng)鐵心8復(fù)位時(shí)指示器5由鐵心8沿脫扣方向驅(qū)動(dòng)并相對(duì)于所述鐵心旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)這一實(shí)施例，指示機(jī)構(gòu)M還包括彈簧12，可在觸點(diǎn)的關(guān)閉操作之后使標(biāo)示器16返回靜止位置。
下面就兩個(gè)實(shí)施例相繼描述本發(fā)明裝置的運(yùn)行根據(jù)第一實(shí)施例，斷路器D關(guān)閉(圖1和3)，由于零件7的固定，斷路器和差動(dòng)機(jī)構(gòu)被鎖住，并且標(biāo)示器16清零，即從窗口13不可見，零件7由差動(dòng)脫扣系統(tǒng)的鐵心8固定。當(dāng)差動(dòng)故障發(fā)生時(shí)，如圖2，由于鐵心8提供的脫扣力(箭頭A)，指示器5和標(biāo)示器16繞軸9樞轉(zhuǎn)。在斷路器側(cè)從鎖鉤釋放并配置有連接件4的手柄2作用在驅(qū)動(dòng)滑架3的機(jī)構(gòu)上，當(dāng)從左向右移動(dòng)(箭頭B)時(shí)，由于材料間隙15，滑架3鎖住指示器標(biāo)示器的插頭14并將其固定在“可視”位置上(圖2和4)。
當(dāng)設(shè)備復(fù)位時(shí)，電磁鐵11的彈簧10將鐵心8推向靜止位置并使差動(dòng)組件復(fù)位至工作位置。返回彈簧6的運(yùn)動(dòng)將滑架3推向靜止位置并釋放標(biāo)示器16。從而設(shè)備處于工作位置并可完成其任務(wù)。
根據(jù)第二實(shí)施例，斷路器D關(guān)閉，如圖9，斷路器和差動(dòng)機(jī)構(gòu)被鎖住，并且標(biāo)示器16清零。當(dāng)發(fā)生差動(dòng)故障時(shí)，如圖10和11，由于鐵心8提供的脫扣力(箭頭A)的影響，指示器5和標(biāo)示器16繞軸9樞轉(zhuǎn)。在斷路器側(cè)從鎖鉤釋放并配置有連接件或插頭4的手柄2驅(qū)動(dòng)滑架3，滑架3從左向右移動(dòng)(箭頭B)，鎖住指示器標(biāo)示器的插頭14并將其固定在“可視”位置上。和第一實(shí)施例不同，斷路器一開啟(非可視的，由于指示器5可相對(duì)于鐵心8沿該方向旋轉(zhuǎn)，因此這是可能的)鐵心8即返回其初始位置。當(dāng)設(shè)備復(fù)位(或關(guān)閉)時(shí)，返回彈簧6將滑架3推向靜止位置并釋放指示器標(biāo)示器16。然后彈簧12使標(biāo)示器16返回其隱藏位置。從而設(shè)備處于工作位置并可完成其任務(wù)。可發(fā)現(xiàn)窗口13還有保護(hù)內(nèi)部機(jī)構(gòu)的功能，可防止外來物進(jìn)入。
從用戶角度的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如下指示器標(biāo)示器獨(dú)立于斷路器保護(hù)的電氣設(shè)備的電源運(yùn)行它是機(jī)械式的。這增強(qiáng)了用戶的安全性。事實(shí)上，在各種情況下要保證傳輸側(cè)和負(fù)載側(cè)電路的分離；無論電源是何狀態(tài)差動(dòng)故障信息都是可靠的；用戶的絕緣得到了保障并且各種情況下的信息均儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器內(nèi)。
由用戶對(duì)斷路器的簡(jiǎn)單關(guān)閉操作即可使指示清零(某些裝置需要兩個(gè)階段的動(dòng)作)。
本發(fā)明的內(nèi)在技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如下施加在差動(dòng)脫扣繼電器上的應(yīng)力小，因此不會(huì)減小保護(hù)的可靠性。指示機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力小，減少了運(yùn)行摩擦。
使斷路器的差動(dòng)和復(fù)位功能元件返回到初始狀態(tài)與指示的初始化相獨(dú)立。差動(dòng)功能元件、斷路器脫扣裝置和差動(dòng)故障指示功能元件之間的操作機(jī)械連接通過它們各自獨(dú)立的初始化實(shí)現(xiàn)。
由透明材料制成的窗口保護(hù)設(shè)備不受外部影響。它使臟物和其它污物不能進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，并且在指示標(biāo)示器的運(yùn)行和脫扣繼電器上不可能有任何外部干擾。
可注意到機(jī)構(gòu)的裝配可由適宜的裝置簡(jiǎn)單地進(jìn)行。當(dāng)安裝差動(dòng)功能元件罩件時(shí)，一個(gè)裝置在裝配時(shí)使指示器標(biāo)示器彈簧固定在穩(wěn)定位置而第二裝置使該彈簧在操作位置自動(dòng)裝配。另一裝置使滑架彈簧在安裝于設(shè)備期間固定。
最后可注意到根據(jù)兩實(shí)施例，由于第一實(shí)施例的電磁鐵彈簧或由于第二實(shí)施例與指示器相連的彈簧，指示機(jī)構(gòu)可自復(fù)位。
本發(fā)明并不限于所述和示出的僅作為實(shí)例給出的實(shí)施例。
因此本發(fā)明可應(yīng)用于任何具有輔助電源或其它需要電氣故障指示機(jī)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備。
雖然當(dāng)所用電磁鐵是插棒式鐵心型并有暫時(shí)的動(dòng)作時(shí)本發(fā)明的裝置特別合適，但本發(fā)明也可應(yīng)用到采用磁鎖型繼電器的開關(guān)設(shè)備。
本發(fā)明包括上述機(jī)構(gòu)的各種技術(shù)等同物和在本發(fā)明精神范圍內(nèi)進(jìn)行的各種組合。
權(quán)利要求
1．一種在差動(dòng)開關(guān)等斷路裝置中指示電氣故障的裝置，包括每極一對(duì)可分離觸點(diǎn)，與一對(duì)連接端子電連接；觸點(diǎn)控制機(jī)構(gòu)，包括由機(jī)械傳輸連桿連接到觸點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)件的手柄；脫扣裝置，包括檢測(cè)電氣故障的機(jī)構(gòu)和當(dāng)故障之后發(fā)生自動(dòng)脫扣時(shí)能使觸點(diǎn)打開的諸如電磁鐵的脫扣機(jī)構(gòu)；及指示開關(guān)設(shè)備脫扣狀態(tài)的機(jī)構(gòu)，包括一指示器，由于電磁鐵的動(dòng)作，可以占據(jù)第一非激勵(lì)穩(wěn)定位置或指示故障的第二激勵(lì)穩(wěn)定位置，其特征在于包括機(jī)構(gòu)(3)，由手柄(2)驅(qū)動(dòng)，使指示器克服使所述指示器(5)返回第一位置的機(jī)構(gòu)(10,12)的作用而固定在上述第二位置，從而儲(chǔ)存脫扣信息，直到完成設(shè)備的關(guān)閉操作。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于指示器(5)由電磁鐵(11)在上述兩位置之間可靠地驅(qū)動(dòng)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于上述的脫扣機(jī)構(gòu)(11)是帶有插棒式鐵心(8)的電磁鐵，指示器(5)由插棒式鐵心(8)在上述兩位置之間可靠地驅(qū)動(dòng)。
4．根據(jù)任一前述權(quán)利要求的裝置，其特征在于固定指示器(5)的機(jī)構(gòu)包括由手柄(2)在靜止位置和將指示器(5)固定在第二位置的位置之間驅(qū)動(dòng)傳輸?shù)幕?3)。
5．根據(jù)任一前述權(quán)利要求的裝置，其特征在于指示器(5)繞設(shè)備的固定軸(9)旋轉(zhuǎn)安裝，其一端以鉸接方式與電磁鐵(11)的鐵心(8)連接，另一端與固定機(jī)構(gòu)(3)配合固定指示器(5)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意之一的裝置，其特征在于指示器(5)繞設(shè)備的固定軸(9)鉸接，包括與固定機(jī)構(gòu)(3)配合的第一端(5a)和與電磁鐵(11)的鐵心(8)連接的第二端(5b)，從而當(dāng)鐵心(8)復(fù)位時(shí)指示器(5)由鐵心(8)沿脫扣方向驅(qū)動(dòng)并相對(duì)于所述鐵心旋轉(zhuǎn)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于指示器(5)還包括彈簧(12)，可在設(shè)備復(fù)位之后使指示器(5)返回靜止位置。
8．根據(jù)權(quán)利要求4至7中任意之一的裝置，其特征在于指示機(jī)構(gòu)(M)包括彈簧(6)，安裝在滑架(3)和殼體之間，并當(dāng)設(shè)備復(fù)位時(shí)使滑架(3)返回靜止位置。
9．根據(jù)權(quán)利要求4至8中任意之一的裝置，其特征在于手柄(2)包括設(shè)計(jì)為與滑架(3)配合的插頭(4)，從而當(dāng)發(fā)生自動(dòng)脫扣時(shí)在某一行程后對(duì)其驅(qū)動(dòng)，并且在關(guān)閉操作期間不進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
10．根據(jù)權(quán)利要求5至9中任意之一的裝置，其特征在于指示器(5)包括與設(shè)置在滑架(3)內(nèi)的材料間隙(1 5)配合的插頭(14)。
11．根據(jù)權(quán)利要求4至10中任意之一的裝置，其特征在于指示器(5)在滑架(3)所在的一側(cè)具有設(shè)計(jì)成與殼體內(nèi)設(shè)置的窗口(13)配合的標(biāo)示器(16)。
12．配置有根據(jù)任一前述權(quán)利要求的裝置的開關(guān)設(shè)備。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于具有輔助電源。
14．根據(jù)權(quán)利要求12或13的差動(dòng)斷路器，其特征在于裝置用于檢測(cè)絕緣故障。
全文摘要
一種在差動(dòng)開關(guān)等開關(guān)設(shè)備中指示絕緣故障等電氣故障的裝置,包括:每極一對(duì)可分離觸點(diǎn);觸點(diǎn)控制機(jī)構(gòu);脫扣裝置,包括檢測(cè)電氣故障的機(jī)構(gòu)和當(dāng)故障后自動(dòng)脫扣時(shí)能使觸點(diǎn)打開的電磁鐵(11);及機(jī)構(gòu)(M),指示開關(guān)設(shè)備的脫扣狀態(tài)。該指示裝置包括指示器(5),由電磁鐵(11)在分別對(duì)應(yīng)于設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)和脫扣狀態(tài)的第一和第二位置之間驅(qū)動(dòng);及機(jī)構(gòu)(3),把指示器(5)固定在第二位置,從而儲(chǔ)存脫扣信息,直到完成設(shè)備的關(guān)閉操作。
文檔編號(hào)H01H71/04GK1211057SQ98118669
公開日1999年3月17日 申請(qǐng)日期1998年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月25日
發(fā)明者克勞德·伯諾特, 米歇爾·穆尼爾, 讓-保羅·喬爾利 申請(qǐng)人:施耐德電器公司