專利名稱：電壓浪涌保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓浪涌保護(hù)裝置，該裝置包括至少一個(gè)保護(hù)模塊，該模塊設(shè)計(jì)成連接到一電氣開關(guān)設(shè)備，所述模塊包括至少一個(gè)用于保護(hù)免受電壓浪涌的保護(hù)元件；以及連接到至少一個(gè)保護(hù)元件的分離裝置，其產(chǎn)生電和/或機(jī)械分離，這代表著隨溫度和/或電流增加的保護(hù)元件出現(xiàn)故障。
背景技術(shù)：
已知的電壓浪涌保護(hù)裝置包括至少一個(gè)用于保護(hù)免受電壓浪涌的保護(hù)元件，特別是諸如變阻器或金屬氧化物變阻器的壓敏電阻和諸如放電管或氣管的放電管。正如圖1所示，變阻器1和/或放電管2通常設(shè)置在殼體3中。例如，在兩極連接的情況下，所述裝置包括連接到中性導(dǎo)體N的輸入端4，連接到相位導(dǎo)體P的輸入端5以及用于連接地導(dǎo)體7的端子6。一般來說，所述變阻器連接在相位導(dǎo)體和中性導(dǎo)體之間，而放電管連接在中性導(dǎo)體和地導(dǎo)體之間，但是可以使用其它類型的連接或設(shè)置。變阻器1以串聯(lián)方式與熱熔保險(xiǎn)絲8相連，從而在變阻器變熱時(shí)產(chǎn)生電路開路。變阻器的熱量可以通過緊接著一個(gè)或多個(gè)電沖擊的泄漏電流產(chǎn)生。
熱熔保險(xiǎn)絲8有時(shí)不足以對(duì)保護(hù)元件1和2進(jìn)行保護(hù)。在圖1中，從端子4和5連接到上行線路的斷路器10執(zhí)行對(duì)所述裝置的電保護(hù)。
所述裝置還可以通過將斷路器和保護(hù)裝置組合在一起而獲得。其中一個(gè)組合而成的例子在圖2中示出。所述裝置包括殼體11，該殼體具有上行線路連接到電源系統(tǒng)12的輸入端4和5，以及向負(fù)載16供電的輸出端14和15。在輸入和輸出端之間，斷路器包括與熱保護(hù)繼電器或磁熱保護(hù)繼電器(magneto-thermal protective relay)18串聯(lián)的主觸頭17。在同一殼體中，變阻器19連接在輸出導(dǎo)體和地導(dǎo)體7之間。這種組合公開在美國專利4,168,514和5,321,574中。
在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，當(dāng)電故障導(dǎo)致保護(hù)斷路器跳閘時(shí)，使用者可以復(fù)位所述裝置，但是電壓浪涌保護(hù)元件失效。
特別基于圖2中所示組合的現(xiàn)有技術(shù)的裝置保護(hù)著從斷路器下行線路連接的負(fù)載。如果斷路器因變阻器上的故障，特別是因?yàn)檫^熱或短路而跳閘，那么對(duì)負(fù)載的供電就無法被保障。在這種情況下，存在著設(shè)備斷供期的很大風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種電壓浪涌保護(hù)裝置，該裝置提供對(duì)電壓浪涌的有效保護(hù)，改善設(shè)備供電的使用和長的正常運(yùn)行時(shí)間。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，所述保護(hù)模塊包括用于機(jī)械致動(dòng)的裝置，所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置連接到所述分離裝置上，并且包括機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述分開裝置已經(jīng)導(dǎo)致一個(gè)分離時(shí)所述機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)被設(shè)置成代表至少一個(gè)保護(hù)元件有故障的跳閘狀態(tài)，所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置被設(shè)計(jì)成通過機(jī)械連接機(jī)構(gòu)連接到電氣開關(guān)設(shè)備，從而在所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)處于跳閘狀態(tài)時(shí)致動(dòng)所述設(shè)備的開啟或跳閘。
有利地，當(dāng)所述分離裝置已經(jīng)導(dǎo)致分離時(shí)，用于機(jī)械致動(dòng)的裝置將所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)阻止于跳閘狀態(tài)。
優(yōu)選地，至少一個(gè)保護(hù)元件是至少一個(gè)與分離裝置的熱導(dǎo)銷(thermal pin)熱連接的變阻器，所述銷被連接到所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置，從而在因所述變阻器的加熱導(dǎo)致所述熱導(dǎo)銷熔化之后將所述機(jī)械連接設(shè)置在跳閘狀態(tài)。
優(yōu)選地，至少一個(gè)保護(hù)元件是至少一個(gè)放電管，該放電管與分離裝置的電保險(xiǎn)絲電連接，所述保險(xiǎn)絲連接到用于機(jī)械致動(dòng)的裝置，從而在因所述放電管中電流增加而導(dǎo)致所述保險(xiǎn)絲熔化之后將所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)設(shè)置在跳閘狀態(tài)。
有利地，用于機(jī)械致動(dòng)的裝置包括集中裝置，該裝置將由連接機(jī)構(gòu)隨分離裝置的熱導(dǎo)銷或保險(xiǎn)絲所導(dǎo)致的機(jī)械動(dòng)作集中。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，用于機(jī)械致動(dòng)的裝置包括至少一個(gè)一方面連接到分離裝置而另一方面連接到機(jī)械連接機(jī)構(gòu)的控制桿，以及至少一個(gè)復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧連接于所述控制桿并且連接到保護(hù)模塊的殼體，從而當(dāng)分離裝置的一個(gè)元件在由于熱或電應(yīng)力而導(dǎo)致的機(jī)械分離之后釋放所述控制桿時(shí)，將所述控制桿恢復(fù)到故障位置；當(dāng)控制桿處于故障位置時(shí)，所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)由控制桿致動(dòng)并且保持在跳閘狀態(tài)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述分離裝置包括至少一個(gè)電保險(xiǎn)絲元件和熱導(dǎo)銷的組合，電保險(xiǎn)絲元件的機(jī)械分離或熱導(dǎo)銷的機(jī)械分離能夠?qū)е掠糜跈C(jī)械致動(dòng)的裝置致動(dòng)。
優(yōu)選地，所述分離裝置包括至少一個(gè)熱導(dǎo)銷，其由金屬合金或熱熔性塑料材料制成，所述銷的熔化或熔斷導(dǎo)致作用在所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置上的機(jī)械分離。
在特定的實(shí)施例中，至少一個(gè)保護(hù)模塊包括具有電保險(xiǎn)絲元件的分離裝置，該電保險(xiǎn)絲元件包括定位在電弧散布翅片(arc distribution fin)中的金屬片。
優(yōu)選地，至少一個(gè)保護(hù)模塊包括用于顯示保護(hù)裝置操作狀態(tài)的機(jī)械顯示裝置，所述顯示裝置包括設(shè)計(jì)成與電氣開關(guān)設(shè)備的操作元件連接的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)。
根據(jù)第一實(shí)施例，至少一個(gè)保護(hù)模塊包括由所述機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)致動(dòng)的用于顯示所述保護(hù)裝置操作狀態(tài)的機(jī)械裝置。
根據(jù)第二實(shí)施例，至少一個(gè)保護(hù)模塊包括用于本地顯示的機(jī)械裝置，該用于本地顯示的機(jī)械裝置由用于機(jī)械致動(dòng)的裝置所致動(dòng)，從而以不同方式表示至少兩個(gè)保護(hù)元件的分離裝置的狀態(tài)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述保護(hù)裝置包括與所述保護(hù)模塊結(jié)合的電氣開關(guān)設(shè)備，所述設(shè)備包括輸入端，其設(shè)計(jì)成連接至要受到保護(hù)的線路；由跳閘機(jī)構(gòu)控制的主觸頭；和輸出端。所述至少一個(gè)對(duì)抗電壓浪涌的保護(hù)元件連接到所述電氣開關(guān)設(shè)備的輸出端，而機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)連接到所述跳閘裝置，從而在所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)處于代表至少一個(gè)保護(hù)元件故障的跳閘狀態(tài)時(shí)，促使所述電氣開關(guān)設(shè)備的主觸頭打開和/或阻止所述電氣開關(guān)設(shè)備的主觸頭閉合。
有利地，所述保護(hù)模塊包括連接于電氣開關(guān)設(shè)備的操作手柄上的用于顯示操作狀態(tài)的機(jī)械裝置。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，所述裝置包括第二額外保護(hù)模塊，該模塊包括第二用于機(jī)械致動(dòng)的裝置和第二機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)，以作用于開關(guān)設(shè)備的跳閘機(jī)構(gòu)上，所述第二機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)經(jīng)由第一保護(hù)模塊的第一機(jī)械連接機(jī)構(gòu)作用在所述開關(guān)裝置的跳閘機(jī)構(gòu)上。在這種情況下，所述電氣開關(guān)設(shè)備是一種四極開關(guān)設(shè)備，即所述第一保護(hù)模塊的保護(hù)元件的第一和第二極接收連接機(jī)構(gòu)的輸出端和所述第二額外保護(hù)模塊的保護(hù)元件的第三和第四極接收連接機(jī)構(gòu)的輸出端。
有利地，所述裝置包括一輔助電子裝置，該輔助電子裝置與一保護(hù)模塊相關(guān)聯(lián)，以接收各種動(dòng)作或者致動(dòng)機(jī)械跳閘連接機(jī)構(gòu)。
根據(jù)第一實(shí)施例，所述開關(guān)設(shè)備和所述保護(hù)模塊是模塊化的并且經(jīng)由橫向側(cè)接合。
根據(jù)第二實(shí)施例，所述開關(guān)設(shè)備是一模制殼體斷路器，并且所述保護(hù)模塊安裝于自所述斷路器下行的輸出端上，所述跳閘裝置設(shè)計(jì)成接收來自于機(jī)械連接機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)位于所述斷路器的下行線路側(cè)上。


通過以下對(duì)本發(fā)明特定實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)會(huì)更加顯而易見，附圖中給出的示例是非限制性，其中圖1和圖2示出現(xiàn)有技術(shù)裝置的電路圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種保護(hù)裝置的框圖；圖4至圖6示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝置操作的機(jī)械圖；圖7和圖8示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝置的內(nèi)部視圖；圖9至圖12示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的所述裝置機(jī)械部件的另一實(shí)施例；圖13示出帶有兩個(gè)保護(hù)極的根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝置；圖14示出帶有額外模塊的根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝置；圖15和圖16示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的整體視圖；圖17和圖18示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的機(jī)械指示裝置的部分視圖；圖19示出在所述變阻器和放電管上帶有熱電保護(hù)的根據(jù)本發(fā)明裝置的另一實(shí)施例的框圖；圖20示出在電保險(xiǎn)絲上帶有電弧散布器的根據(jù)本發(fā)明裝置的另一實(shí)施例的框圖；以及圖21至圖24示出應(yīng)用于高能模制殼體斷路器的根據(jù)本發(fā)明裝置的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施萬式示出在圖3中的電壓浪涌保護(hù)裝置包括設(shè)計(jì)成連接到諸如斷路器的電氣開關(guān)設(shè)備21的保護(hù)模塊20。所述開關(guān)設(shè)備包括輸入端22，其設(shè)計(jì)成與將要保護(hù)的供電系統(tǒng)的線路連接；由跳閘機(jī)構(gòu)24控制的主觸頭23；通過跳閘繼電器26連接到所述主觸頭的輸出端25。如果某一電子故障被檢測到，特別是檢測到過載或短路故障，設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)極上的跳閘繼電器就致動(dòng)跳閘機(jī)構(gòu)。諸如手柄的操作裝置27能使所述觸頭23經(jīng)由跳閘機(jī)構(gòu)24閉合或打開。所述跳閘機(jī)構(gòu)可以通過連接元件28與所述裝置的外界連接。所述連接元件通常被稱作跳閘棒。
所述保護(hù)模塊包括至少一個(gè)用于保護(hù)免受電壓浪涌的保護(hù)元件，特別是在連接于所述輸出端25的變阻器1和/或放電管2。所述模塊還包括連接到保護(hù)元件的分離裝置，從而隨著溫度和/或電流增加導(dǎo)致所述保護(hù)元件的電分離。在圖3所示的圖表中，所述分離裝置是熱連接到所述變阻器1的熱導(dǎo)銷30和與放電管2串聯(lián)的電保險(xiǎn)絲31。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)模塊包括連接到所述分離裝置的機(jī)械致動(dòng)器32，從而在所述分離裝置30或31已經(jīng)導(dǎo)致分離時(shí)，將機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)33設(shè)置成代表著保護(hù)元件1或2中至少一個(gè)有故障的跳閘狀態(tài)。所述機(jī)械致動(dòng)器32被設(shè)計(jì)成連接到電氣開關(guān)設(shè)備，并且被設(shè)計(jì)成當(dāng)所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33處于跳閘狀態(tài)時(shí)致動(dòng)所述設(shè)備的開啟或跳閘。
因此，如圖3所示當(dāng)所述模塊20與斷路器21連接時(shí)，所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33可以作用在所述跳閘機(jī)構(gòu)27上。所述變阻器1和放電管2被連接到所述斷路器的輸出端25。當(dāng)所述斷路器觸頭23閉合時(shí)，如此形成的組件保護(hù)連接到輸入端22的供電系統(tǒng)的線路。如果變阻器1上的熱故障導(dǎo)致熱導(dǎo)銷30的惡化，連接到銷30的機(jī)械致動(dòng)器將機(jī)械連接機(jī)構(gòu)設(shè)置在跳閘狀態(tài)，該狀態(tài)作用于斷路器跳閘機(jī)構(gòu)24，從而打開所述觸頭23并且停止連接所述保護(hù)元件1和2。放電管上的電故障可能導(dǎo)致保險(xiǎn)絲31的熔化。在這種情況下，連接到保險(xiǎn)絲31的機(jī)械致動(dòng)器也將機(jī)械連接機(jī)構(gòu)設(shè)置在跳閘狀態(tài)，該狀態(tài)作用于斷路器跳閘機(jī)構(gòu)24。因此所述機(jī)械致動(dòng)器用分離裝置的不同的銷或保險(xiǎn)絲集中于機(jī)械連接運(yùn)動(dòng)。
所述機(jī)械致動(dòng)器隨后處于不可逆的狀態(tài)，該狀態(tài)通過保持機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33被阻止在跳閘狀態(tài)，防止所述斷路器的復(fù)位或閉合。即使其中一個(gè)故障元件由分離裝置所斷開，故障元件上的斷路器的不閉合狀態(tài)也確保高的安全性。另外，如果閉合或閉合時(shí)的跳閘是不可能的，那么斷路器的狀態(tài)代表著電壓浪涌保護(hù)裝置的有效性，并且代表著至少一個(gè)保護(hù)元件有故障。在所有情況下，即使一個(gè)保護(hù)元件發(fā)生故障，所述設(shè)備的電功率分布的有效性也是可以得到保持的。
為了改善保護(hù)裝置的所述狀態(tài)的可視性，模塊20包括一機(jī)械指示器，該指示器設(shè)計(jì)成與所述開關(guān)設(shè)備的操作元件，諸如斷路器手柄，相關(guān)聯(lián)。
圖4示出模塊的機(jī)械圖。所述機(jī)械致動(dòng)器包括第一控制桿40，該桿具有第一臂41和第二臂42，第一臂41機(jī)械連接到銷30上，而第二臂42作用在控制集中器43上并連接到機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33。第一復(fù)位彈簧44連接到第一控制桿的第一臂以及連接到殼體50，從而在所述銷緊隨著因熱應(yīng)力造成的機(jī)械分離而釋放所述控制桿時(shí)，將所述控制桿返回到故障位置。例如，如果所述銷熔化或惡化而導(dǎo)致斷裂，那么所述控制桿40則由彈簧44朝向殼體50推進(jìn)。第二控制桿45包括連接到保險(xiǎn)絲31的第一臂46和作用在控制集中器43的第二臂47。第二回復(fù)彈簧48連接到第二控制桿的第一臂46以及連接到殼體50，從而在保險(xiǎn)絲緊隨著因電應(yīng)力尤其是短路所導(dǎo)致的機(jī)械分離而釋放控制桿45時(shí)，將所述第二控制桿回復(fù)到故障位置。例如，如果保險(xiǎn)絲熔化或分成數(shù)段，所述控制桿由彈簧48朝向殼體方向偏置。
圖5示出根據(jù)圖4的機(jī)械框圖，其中所述銷30已經(jīng)熔化。最初位于與變阻器1熱連接的條帶49上的所述銷30已經(jīng)釋放了控制桿40。所述彈簧44朝向殼體拉動(dòng)臂41。所述臂42隨后作用在集中器43上，并且將連接機(jī)構(gòu)33保持在跳閘位置。由所述彈簧44偏置的所述臂44無法回到初始位置。所述銷優(yōu)選由金屬合金或具有低熔化溫度的熱熔性塑料材料制成。
圖6示出根據(jù)圖4的機(jī)械框圖，其中所述保險(xiǎn)絲31已經(jīng)熔化。分成兩段31A和31B的保險(xiǎn)絲31打開了與放電管2的電連接并且釋放所述控制桿45。所述彈簧48朝向殼體50拉動(dòng)臂46。所述臂47隨后作用在集中器43并且將連接機(jī)構(gòu)33保持在跳閘位置。由所述彈簧44偏置的臂46無法回到初始位置。為了能使控制桿46易于移動(dòng)，所述放電管和保險(xiǎn)絲之間的電連接60優(yōu)選是柔性的，例如是由編織導(dǎo)線制成。
圖7和圖8示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的內(nèi)部視圖。每個(gè)控制桿40和45分別包括圍繞相同軸51樞轉(zhuǎn)的單個(gè)臂41和45。所述集中器43如所述控制桿40和45一樣在相同軸51上樞轉(zhuǎn)，并且包括立柱以接收因所述控制桿所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)。所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33在所述殼體50的開口61中移動(dòng)。在圖7中，內(nèi)部視圖示出涉及到由所述變阻器所導(dǎo)致的跳閘狀態(tài)中的元件布置。變阻器的連接輸出連接到保持著所述銷30的金屬帶條49。金屬部分之間的電連接也能夠在變阻器1和銷30之間熱傳遞。當(dāng)在銷30的熔化或斷裂之后彈簧44向跳閘位置拉動(dòng)所述控制桿40時(shí)，具有單臂41的所述控制桿40作用在集中器43的立柱52上。在圖8中，內(nèi)部視圖示出放電管2造成的跳閘狀態(tài)所涉及的元件的布置。當(dāng)在保險(xiǎn)絲1的熔化或斷開之后彈簧48向跳閘位置拉動(dòng)控制桿時(shí)，具有單臂46的控制桿45作用在集中器43的立柱52上。
圖9至圖12示出處于操作位置和跳閘位置上的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置的機(jī)械部件的各種形式。在圖9和圖10中，所述控制桿40在與集中器相同的軸上旋轉(zhuǎn)，并且呈凸輪的形狀，其作用在機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33上的所述集中器的端部。保持著銷30的帶條49包括作為熱制動(dòng)的開口62。在圖11和圖12中，所述集中器43和機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33由閉鎖件63鎖定在跳閘位置。
圖13示出電壓浪涌保護(hù)裝置的框圖，其中保護(hù)模塊20包括放電管2和兩個(gè)變阻器1。在這種兩極結(jié)構(gòu)中，所述變阻器連接到斷路器21的輸出端25，在此處兩個(gè)電極由繼電器26所保護(hù)。所述變阻器之間的公共點(diǎn)由保險(xiǎn)絲31連接到放電管。為了限制殼體中部件的數(shù)量，模塊20包括與兩個(gè)變阻器1熱連接的熱導(dǎo)銷30。所述保護(hù)模塊20包括機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33，其能夠作用在位于殼體50第一側(cè)上的斷路器，并能夠作用在殼體50另一側(cè)上的輔助電路模塊70上。因此，機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33可以將機(jī)械運(yùn)動(dòng)從保護(hù)模塊20的一側(cè)傳遞到另一側(cè)，并且可使模塊疊加。輔助電路模塊70可以是接收來自于機(jī)械連接機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的輸出模塊，例如，提供了對(duì)斷路器狀態(tài)的接觸指示以及此后對(duì)如圖13所示的保護(hù)裝置有效性的指示，或者是能夠接收命令對(duì)斷路器進(jìn)行致動(dòng)的輸入模塊，例如，是分流線圈或欠壓線圈。在這個(gè)實(shí)施例中，本地機(jī)械指示器34A連接到保護(hù)模塊20的致動(dòng)裝置32的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33上。
圖14示出包括與四極斷路器相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)保護(hù)模塊20A和20B的電壓浪涌保護(hù)裝置。第一保護(hù)模塊20A包括兩個(gè)變阻器1和兩個(gè)熱導(dǎo)銷，以作用在第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)32A。第一機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33A在第一側(cè)上與斷路連接元件28相關(guān)聯(lián)并且在第二側(cè)上接納另一模塊20B的第二機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33B。所述第二額外模塊20B與如圖3中所描述的一樣，其包括分別與熱導(dǎo)銷30和保險(xiǎn)絲31關(guān)聯(lián)的變阻器1和放電管2，從而致動(dòng)第二機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33B的致動(dòng)機(jī)構(gòu)32B。在這種情況下，第二機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33B經(jīng)由模塊20A的第一機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33A作用在斷路器上。所述電氣開關(guān)設(shè)備是四極斷路器，第一保護(hù)模塊20A的保護(hù)元件的第一和第二極接收連接機(jī)構(gòu)的輸出端以及對(duì)抗著所述額外保護(hù)模塊20B的電壓浪涌的保護(hù)元件的第三和第四極接收連接機(jī)構(gòu)的輸出端。在這個(gè)圖中，所述模塊20A和20B可以包括本地機(jī)械指示器34B，34C，從而顯示處于不同模式的每個(gè)保護(hù)元件的狀態(tài)。如果所述致動(dòng)機(jī)構(gòu)34B和/或34C包括控制桿，所述局部機(jī)械指示器可與每個(gè)控制桿相關(guān)聯(lián)以指示銷或保險(xiǎn)絲的斷裂。
圖15和圖16示出一種保護(hù)裝置的整體視圖，其包括一保護(hù)模塊20和相關(guān)的斷路器21。所述斷路器手柄27可以用于指示保護(hù)功能的操作狀態(tài)的目的。但是，為了改善這種指示，在所述模塊與斷路器組裝時(shí)，一機(jī)械指示標(biāo)志34設(shè)置在所述保護(hù)模塊上并且機(jī)械地連接到所述手柄27。在圖15中，電壓浪涌保護(hù)被激活，所述斷路器被閉合，所述手柄處于第一提升位置，以及所述指示標(biāo)志在所述模塊20的窗口80中顯示第一顏色。在圖16中，電壓浪涌保護(hù)未被激活，所述斷路器打開，所述手柄處于第二下降位置，并且所述指示標(biāo)志在窗口80中顯示第二顏色。所述第二開口位置可由保護(hù)元件的故障而產(chǎn)生。在這種情況下，閉合無法致動(dòng)。
圖17和圖18示出機(jī)械指示標(biāo)志34和與其關(guān)聯(lián)的手柄27的局部視圖。在圖17中，所述指示器包括具有第一顏色的第一顯示區(qū)82和第二顏色的第二顯示區(qū)83的圓形支撐件81。從所述支撐件81突出的支柱84被設(shè)計(jì)成插入到手柄27中的橫向孔中。在圖18中，所述指示標(biāo)志34和手柄27通過支柱84相關(guān)聯(lián)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述開關(guān)設(shè)備可以包括一外部鎖定裝置，以防止借助于手柄手動(dòng)閉合或開啟。手柄的開啟和閉合位置代表著電壓浪涌保護(hù)裝置可用性的狀態(tài)。
圖19示出一實(shí)施例，其中所述變阻器1以及放電管2的分離裝置包括電保險(xiǎn)絲31和熱導(dǎo)銷30的組合體90，電保險(xiǎn)絲31和熱導(dǎo)銷30的機(jī)械分離可以導(dǎo)致用于機(jī)械致動(dòng)的裝置的致動(dòng)。
在圖20中，所述保護(hù)模塊包括一保險(xiǎn)絲31，用于保護(hù)由設(shè)置在電弧散布翅片中的金屬片所構(gòu)成的放電管。
圖中所示的復(fù)位彈簧44和48在控制桿上具有拉引效果。但是，其它的彈簧結(jié)構(gòu)是可能的，例如，設(shè)置成壓縮的彈簧，板簧或螺旋彈簧。
對(duì)于大功率來說，所述開關(guān)裝置21可以是模制殼體斷路器，包括設(shè)置在下行線的輔助電路的跳閘元件28。因此，在圖21和22中，電壓浪涌保護(hù)裝置20自模制殼體斷路器21下行布置。自斷路器下行布置的連接端子25接納作為代表著機(jī)械跳閘連接機(jī)構(gòu)33的輔助電路的保護(hù)裝置20。保護(hù)裝置20的內(nèi)部包括類似于圖3至圖20所描述的特征。圖23示出具有機(jī)械連接機(jī)構(gòu)33并且與模制殼體斷路器21相關(guān)聯(lián)的保護(hù)模塊的外部視圖。圖24示出能夠接納圖23所示保護(hù)裝置20的模制殼體斷路器的跳閘元件28的詳細(xì)示圖。
所述保護(hù)元件優(yōu)選地是諸如鋅氧化物變阻器的金屬氧化物變阻器，或具是具有蓄氣筒，氣管，放電管或空氣放電火花間隙的電壓浪涌放電器(arrester)。但是，也可以使用其它類型的電壓浪涌保護(hù)元件，例如由其它材料、諸如雪崩或反向偏置二極管的半導(dǎo)體元件或若干元件組合制成的變阻器，從而限制電壓。
所述電壓浪涌保護(hù)裝置優(yōu)選地以易于組裝和關(guān)聯(lián)的模塊化裝置的形式實(shí)現(xiàn)。但是，也可以用其它形式實(shí)現(xiàn)。
所述開關(guān)設(shè)備優(yōu)選地是斷路器，其包括過載保護(hù)和/或短路保護(hù)。例如，保護(hù)的等級(jí)是可以根據(jù)保護(hù)元件的容量進(jìn)行調(diào)節(jié)或選擇。也有可能使用其它的開關(guān)設(shè)備，例如，開關(guān)，差動(dòng)開關(guān)或繼電器。
權(quán)利要求
1.一種電壓浪涌保護(hù)裝置，包括至少一個(gè)保護(hù)模塊(20)，其被設(shè)計(jì)成連接到一個(gè)電氣開關(guān)設(shè)備(21)，所述模塊包括至少一個(gè)用于保護(hù)免受電壓浪涌的保護(hù)元件(1，2)；以及連接到至少一個(gè)保護(hù)元件的分離裝置(30，31)，以隨著溫度和/或電流的增加而導(dǎo)致一個(gè)表示保護(hù)元件有故障的電和/或機(jī)械分離，其特征在于，所述保護(hù)模塊(20)包括與所述分離裝置(30，31)連接的用于機(jī)械致動(dòng)的裝置(33，33A，33B)并且包括機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)(33，33A，33B)，當(dāng)所述分離裝置已經(jīng)導(dǎo)致分離時(shí)，所述機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)(33，33A，33B)被設(shè)置在表示至少一個(gè)保護(hù)性元件有故障的跳閘狀態(tài)，所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置被設(shè)計(jì)成借助于機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33)連接到電氣開關(guān)設(shè)備(21)，從而在所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33)處于跳閘狀態(tài)時(shí)致動(dòng)所述裝置的開啟或跳閘。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用于機(jī)械致動(dòng)的裝置在所述分離裝置(30，31)已經(jīng)導(dǎo)致分離時(shí)將以機(jī)械連接機(jī)構(gòu)阻止于跳閘狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2其中一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)保護(hù)元件是至少一個(gè)與分離裝置的熱導(dǎo)銷(30)熱連接的變阻器(1)，連接到所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置(33，33A，33B)的所述銷(30)在因所述變阻器變熱而導(dǎo)致所述銷的熔化之后將機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33，33A，33B)設(shè)置于跳閘狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)保護(hù)性元件至少是與分離裝置的電保險(xiǎn)絲(31)電連接的放電管(2)，連接到所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置(33，33A，33B)的所述保險(xiǎn)絲在因所述放電管中電流增加而導(dǎo)致的所述保險(xiǎn)絲熔化之后將機(jī)械連接(33，33A，33B)設(shè)置于跳閘狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，用于機(jī)械致動(dòng)的裝置包括集中器(43)，其用于將連接機(jī)構(gòu)隨分離裝置熱導(dǎo)銷或保險(xiǎn)絲導(dǎo)致的機(jī)械動(dòng)作集中。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于機(jī)械致動(dòng)的裝置包括至少一個(gè)一方面連接到分離裝置(30，31)而另一方面連接到機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33)的控制桿(40，45)，以及至少一個(gè)連接到所述控制桿上并連接到保護(hù)模塊的殼體(50)上的復(fù)位彈簧(44，48)，以在分離裝置(30，31)的一個(gè)元件隨著因熱或電應(yīng)力所導(dǎo)致的機(jī)械分離而釋放控制桿時(shí)，將所述控制桿回復(fù)到故障位置；當(dāng)控制桿處于故障位置時(shí)，所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33)由所述控制桿致動(dòng)并且保持在跳閘狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述分離裝置包括至少一個(gè)電保險(xiǎn)絲元件(31)和熱導(dǎo)銷(30)的組合件(90)，電保險(xiǎn)絲元件或熱導(dǎo)銷的機(jī)械分離可以導(dǎo)致所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置(32)的致動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述分離裝置包括至少一個(gè)由金屬合金或熱熔性塑料材料制成的熱導(dǎo)銷(30)，銷的熔化或熔融導(dǎo)致作用在所述用于機(jī)械致動(dòng)的裝置(32)上的機(jī)械分離。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)保護(hù)模塊包括具有電保險(xiǎn)絲元件(31)的分離裝置，該電保險(xiǎn)絲元件(31)由位于電弧散布翅片(91)中的金屬片構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)保護(hù)模塊包括用于顯示保護(hù)裝置操作狀態(tài)的機(jī)械顯示裝置(34，80)，所述顯示裝置包括設(shè)計(jì)成與電氣開關(guān)設(shè)備(21)的操作元件(27)連接的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(84)。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)保護(hù)模塊包括用于顯示保護(hù)裝置的操作狀態(tài)的機(jī)械裝置(34A)，該機(jī)械裝置(34A)由機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)(33，33A，33B)致動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)保護(hù)模塊包括由所述致動(dòng)裝置致動(dòng)的用于本地顯示的機(jī)械裝置(34B，34C)，從而以不同的方式指示至少兩個(gè)保護(hù)元件(1，2)的分離裝置(30，31)的狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括與所述保護(hù)模塊(20，20A)連接的電氣開關(guān)設(shè)備(21)，所述設(shè)備包括設(shè)計(jì)成連接到被保護(hù)線路上的輸入端(22)；由跳閘機(jī)構(gòu)(24)所控制的主觸頭(23)以及輸出端(25)，當(dāng)機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33)處于表示至少一個(gè)保護(hù)元件有故障的跳閘狀態(tài)時(shí)，連接到所述開關(guān)設(shè)備的輸出端(25)上的所述至少一個(gè)對(duì)抗電壓浪涌(1，2)的保護(hù)元件以及連接到跳閘裝置(24，28)的機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)(33)觸發(fā)電氣開關(guān)設(shè)備的主觸頭(23)閉合的開啟和/或阻止電氣開關(guān)設(shè)備的主觸頭(23)閉合。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述保護(hù)模塊(20，20A)包括機(jī)械連接到電氣開關(guān)設(shè)備(21)的操作手柄(27)上的用于顯示操作狀態(tài)的機(jī)械裝置(34)。
15.如權(quán)利要求13或14其中一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括第二額外保護(hù)模塊(20B)，該模塊包括用于機(jī)械致動(dòng)的第二裝置(32B)以及作用在開關(guān)設(shè)備(21)的跳閘機(jī)構(gòu)上的第二機(jī)械控制連接機(jī)構(gòu)(33B)，所述第二機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33B)經(jīng)由第一保護(hù)模塊(20A)的第一機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33A)作用于開關(guān)設(shè)備的跳閘機(jī)構(gòu)上。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述電氣開關(guān)設(shè)備(21)是一四極開關(guān)設(shè)備，所述第一保護(hù)模塊(20A)的保護(hù)元件(1，2)的第一和第二極接收連接機(jī)構(gòu)的輸出以及所述第二保護(hù)模塊(20B)的保護(hù)元件(1，2)的第三和第四極接收連接機(jī)構(gòu)的輸出。
17.如權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括與保護(hù)模塊(20，20A)相關(guān)聯(lián)的輔助電子裝置(70)，用于接收動(dòng)作或致動(dòng)機(jī)械跳閘連接機(jī)構(gòu)(33)。
18.如權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)設(shè)備(21)和保護(hù)模塊(20)是模塊化的并且經(jīng)由橫向側(cè)連接。
19.如權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)設(shè)備(21)是模制殼體斷路器，并且所述保護(hù)模塊(20)安裝在從所述斷路器下行的輸出端子(25)上，所述跳閘裝置(28)設(shè)計(jì)成接收自于機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33)的動(dòng)作，所述機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(33)位于所述斷路器的下行側(cè)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電壓浪涌保護(hù)裝置，其包括至少一個(gè)設(shè)計(jì)成連接到電氣開關(guān)設(shè)備(21)的保護(hù)模塊(20)。所述保護(hù)模塊包括至少一個(gè)用于保護(hù)免受電壓浪涌的保護(hù)元件(1，2)和連接到至少一個(gè)保護(hù)元件分離裝置(30，31)，從而在溫度和/或電流的增加之后產(chǎn)生一個(gè)表示保護(hù)元件有故障的電和/或機(jī)械分離。所述保護(hù)模塊(20)包括用于連接到所述分離裝置(30，31)的用于機(jī)械致動(dòng)的裝置(33，33A，33B)，并且包括一機(jī)械控制連接結(jié)構(gòu)(33，33A，33B)。在所述分離裝置已經(jīng)產(chǎn)生分離時(shí)，所述電子控制連接機(jī)構(gòu)處于表示至少一個(gè)保護(hù)元件有故障的跳閘狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02H9/04GK1710770SQ200510078919
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者埃里克·多米讓, 喬爾·費(fèi)格諾爾, 讓·B·塔利爾, 阿蘭·范德莫坦 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司