专利名称：用于断路器的载体连杆绝缘器的制作方法
用于断路器的载体连杆绝缘器
背景技术：
用于配电系统的电气开关装置包括诸如断路器、网络保护器、转换开关和断开开关等设备。常用类型的断路器为空气断路器，其使用气流来消除触点分离导致的电弧。该气流可由压缩空气源提供或由在触点分离时离开被加压的密封电弧室的空气提供。当断路器触点闭合时，致动触点分离机构的驱动连杆机构的一部分可被定位于该电弧室中。因此在分离期间的电弧放电可能电接触该驱动连杆机构，产生潜在的短路状况。
发明内容
在一个实施例中，一种装置包括触点载体(contact carrier),该触点载体构造成由载体驱动连杆(link)致动以沿着触点闭合位置和触点打开位置之间的行程运载一个或多个可动触点，在触点闭合位置，可动触点与相应的静止触点电接触，在触点打开位置，可
动触点不与相应的静止触点接触。该触点载体包括载体外壳和载体连杆绝缘器。该载体外壳构造成容纳该载体驱动连杆，该载体外壳进一步包括在该载体行程的至少一部分期间被定位在电弧室内的前表面。该载体连杆绝缘器联接至该载体外壳。该载体连杆绝缘器包括电绝缘材料并位于电弧室和载体驱动连杆之间的电弧路径中。在一个特定实施例中，该载体连杆绝缘器是构造成压配合到载体外壳前表面中的开口内的绝缘器插头。该绝缘器插头包括在该绝缘器插头装配到该载体外壳内时基本与该载体外壳前表面平齐的插头前表面。该绝缘器插头还可包括带槽扁平前部部分和U形部分，其中，该U形部分定位于该带槽扁平前部部分中的槽口的中间，并且构造成围绕该载体驱动连杆的至少一部分定位。该U形部分可包括与该带槽扁平前部部分的前表面平齐地对齐以形成该插头的前表面的前表面，该U形部分的前表面在该带槽扁平前部部分的前表面之上延伸，以便在整个行程中该插头前表面靠接形成该电弧室的一部分的断路器外壳。在另一个实施例中，该载体连杆绝缘器包括由电介质材料制成的柔性屏蔽件，该屏蔽件与载体驱动连杆联接并且构造成在驱动线路(drive line)移动该触点载体时挠曲。
并入且构成说明书的一部分的附图描述了本发明的各个方面的各个示例系统、方法以及其它的实施例。本领域的普通技术人员应该理解，在一些实施例中，一个元件可以设计为多个元件，多个元件可以设计为一个元件，示出为另一个元件的内部组件的元件可以实现为外部组件并且反之亦然，等等。此外，元件可以不是按比例绘制的。图I示出了包括载体连杆绝缘器的一个实施例的三极空气断路器。图2和2A为用于附图I中示出的三极空气断路器的一个极的载体组件的分解视图。图3为图I中示出的三极空气断路器的剖视透视图，显示了断路器外壳中的断路器的一个极的载体组件。图4为包括图I中示出的极并且指示要在图5-7中示出的截面的三极空气断路器的正视图。图5为在极组件处于闭合或导通位置的情况下的空气断路器沿着图4中示出的线5-5的截面图。图6为在极组件处于中间触点分离位置的情况下的空气断路器沿着图4中示出的线5-5的截面图。图7为在极组件处于打开或不导通位置的情况下的空气断路器沿着图4中示出的线5-5的截面图。图8和8A示出了包括载体连杆绝缘器的另一实施例的三极空气断路器的局部透视图。
具体实施例方式图I示出了空气断路器I。该空气断路器包括外壳3 (以短划线示出)，该外壳3形成三个极室4、5、6，每个极室用于容纳断路器极10 (仅一个极10在图I中以实线示出)。操作机构15安装在外壳3的前端。该操作机构15对于全部三个断路器极10是共用的，并通过具有用于每个极的驱动凸角(lobe) 35的极轴33连接至各个极。该驱动凸角35枢转地连接至一对载体驱动连杆37，该载体驱动连杆37将驱动凸角35的运动转换成极部件的运动以分离该极的触点。操作机构15包括脱扣单元(未示出)，该脱扣单元响应于流经该断路器的电流的预定特性致动操作结构以便通过极轴33的转动来打开断路器的所有极。此夕卜，操作机构15可通过开关凸角部36被手动驱动。该开关凸角部36连接至可在外壳3外部被接近的一个或多个可手动操作的开关(未示出)。将在下文更详细描述的极10包括构造成连接至从外壳3向后突出的线路导体(未示出)的静止触点组件25。极10还包括可操作以运载可动触点组件45离开静止触点组件25的触点载体40。可动触点组件45包括枢转地安装到触点载体40的多个接触指部(contact fingers) 47ο当断路器闭合时，可动触点组件45提供在静止触点组件25和构造成连接至负载导体(未示出)的负载导体连接器组件65之间的电流路径。该电流路径包括静止触点27、可动触点42和连接至接触指部47的底端49分路器(shunt)连接结构(图5)的柔性分路器(未示出)。移动密封件50也枢转地安装到触点载体40。该移动密封件40包括形成密封的电弧室(图I中不可见，参见图5-7)的一部分的密封表面52。如后面更详细描述的，载体驱动连杆37连接到载体外壳46，该载体外壳46容纳触点载体40的各个部件，并与可动触点组件45共同作用以打开和关闭触点。间隙开口46a (图2)通常存在于载体外壳46中以提供用于将载体驱动连杆37安装到载体外壳内的间隙。根据本发明的一个实施例，绝缘器插头48被压入载体外壳46中的间隙开口 46a内，以使得载体驱动连杆37与发生在电弧室中的电弧绝缘。如图5中最佳看到的，当触点27、42闭合时,载体外壳46的前表面位于电弧室中，并且当触点如图7所不打开时,该前表面移出电弧室。由于载体驱动连杆37连接至前部载体外壳46，在没有插头48的情况下，当触点首次打开时，该载体驱动连杆将会暴露于电弧室，这提供了电弧路径以及到极轴33的可能的短路。图2和2A示出了断路器极110，其中绝缘器插头48和载体驱动连杆37被分离地示出。载体驱动连杆37通过键杆(key rod) 38相互连接，该键杆38插入驱动线路中的相应的在键孔内。载体驱动连杆37利用插入顶部开口 95的销(未示出)枢转地连接到驱动凸角35。该绝缘器插头包括具有槽口 92的带槽扁平前部部分91和U形部分93。该U形部分93位于槽口 92的中间，并从该扁平前部部分91向后突出。该扁平前部部分91构造为一旦该载体驱动连杆37安装在载体外壳46中，则压配合在该间隙开口 46a中。该U形部分93构造成定位在载体驱动连杆37之间并围绕键杆38。该U形部分93包括与该扁平前部部分91的前表面共面的前表面93a。该绝缘器插头48可由具有足够耐热性的绝缘材料模制成单个部件。在一个实施例中，该绝缘器插头由玻璃填充聚酯模制而成。现在参照图3，当绝缘器插头48安装在载体外壳46中时，该前表面91a和前表面93a与载体外壳46的前表面平齐地对齐，以使得绝缘器插头48不会干扰断路器的正常操作。U形部分91和槽口 92之间的间隙提 供了用于载体驱动连杆37的间隙。该U形部分93在该扁平前部部分91之上延伸，以便当触点闭合时，该扁平前部部分93a靠接形成该电弧室(参见图5-7)的一部分的断路器外壳23上的部分。如在图5-7看到的，在触点载体40的整个运动范围上，如果绝缘器插头48移动至不与载体外壳平齐，则该断路器外壳23将会将绝缘器插头48压入载体外壳46内。图4为空气断路器I的正视图。截面5-5在图4中标出，并且将被用于在图5-7中示出的极110的截面图。现在参照图5，可看到极110位于电弧室13内部。基本闭合以便能够被加压的电弧室包括电弧气体可以通过的出口 18。在图5中，极110处于闭合位置，使得电流可以从静止触点组件25传导到负载连接器组件65。可动触点组件45上的接触指部47定位成使得可动触点42靠接该静止触点27。弹簧74推动接触指部47进入闭合位置。绝缘器插头48部分地位于电弧室13中。该扁平前部部分91位于电弧室中，而U形部分93仅部分地位于该电弧室中。U形部分前表面93a的顶部紧靠并可以接触该断路器外壳23。可动触点42大约在枢轴销51和第一或自由端41之间的中间被固定到接触指部47。在接触指部47上的分路器连接结构49适于连接至柔性分路器(未示出)，该柔性分路器将该接触指部47连接至负载导体连接器组件65。邻近接触指部的自由端41的是形成可动放电触点的电弧趾部(arc toe)43,该可动放电触点与电弧滑道(arc runner) 39配合以将电弧引导到电弧室13中的电弧隔板17内以熄灭电弧。移动密封件150也枢转地安装到触点载体40上的枢轴销51。在闭合位置，该移动密封件150向下定位于静止触点27之下。图6示出了断路器极110响应轴33的旋转开始打开，该轴33作用于驱动凸角35和载体驱动连杆37之间的连杆机构以使该触点载体40旋转。电弧室入口 16通过触点载体40的移动而产生。触点载体40开始逆时针旋转，弹簧74使接触指部47顺时针摆动，以使得电弧趾部43接触电弧滑道，同时可动触点42与静止触点27分离。绝缘器插头48发生移动从而其不再位于电弧室13中。通过该绝缘器插头将防止在触点分离期间发生的任何电弧放电接触该载体驱动连杆37。该扁平前部部分91和U形部分前表面93a紧靠并可以接触断路器外壳23。触点载体的持续旋转导致移动密封件150朝着静止触点27向上旋转至图7中示出的位置。该移动密封件150定位成在接触指部47之间密封，并将电弧爬行(creepage)表面152正好设置在静止触点27之下，以关闭电弧室入口 16，使得电弧可被熄灭。该绝缘器插头48位于电弧室13的外部。该扁平前部部分91a与U形部分前表面93a紧靠并可以接触该断路器外壳23。图8和图8A示出了载体连杆绝缘器148的可替换实施例。该载体连杆绝缘器148包括一对固定柔性屏蔽部件152的屏蔽夹151。该屏蔽夹151的每一个均具有环凸片155，该环凸片155构造为环绕该驱动连杆37之间的键杆38，以将该绝缘器148联接至该驱动连杆。该屏蔽部件152由诸如青壳纸的电介质材料制成,并构造成当驱动连杆37使触点载体40沿着触点闭合和触点打开位置之间的行程移动时发生挠曲。对于在说明书或权利要求书中使用的术语“或”(例如，A或B)，其旨在表达“A或B或两者”。术语“和/或”以相同的方式使用，表示“A或B或两者”。当申请人想表示“仅A或B而不是两者都有”时，将会使用术语“仅A或B而不是两者都有”。因此，这里术语“或”的使用是包括性的、而不是排他性的使用。参见Bryan A. Garner,A Dictionary of Modern
Legal Usage 624 (2d. Ed. 1995) 对于这里使用的短语“A、B和C中的一个或多个”，(例如，数据存储器配置成存储A、B和C中的一个或多个)，其想要表达以下的一组可能性A、B、C、AB、AC、BC和/或ABC (例如，该数据存储器可存储仅A、仅B、仅C、A&B、A&C、B&C和/或A&B&C)。其意思并不是需要一个A、一个B和一个C。当申请人想要表达“至少一个A、至少一个B和至少一个C”时，将会使用“至少一个A、至少一个B和至少一个C”的用语。
权利要求
1.一种装置，包括 触点载体，所述触点载体构造成由载体驱动连杆致动以沿着触点闭合位置和触点打开位置之间的行程运载一个或多个可动触点，在触点闭合位置，可动触点与相应的静止触点电接触，在触点打开位置，可动触点不与相应的静止触点接触，该触点载体包括 载体外壳，所述载体外壳构造成容纳该载体驱动连杆，该载体外壳进一步包括在载体行程的至少一部分期间被定位在电弧室内的前表面；以及 联接到该载体外壳的载体连杆绝缘器，该载体连杆绝缘器包括电绝缘材料并位于电弧室和载体驱动连杆之间的电弧路径中。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，载体连杆绝缘器包括构造成压配合在载体外壳前表面中的开口内的绝缘器插头。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该绝缘器插头包括插头前表面，当该绝缘器插头装配到该载体外壳内时，所述插头前表面与载体外壳前表面基本平齐。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该绝缘器插头包括 带槽扁平前部部分； U形部分； 其中该U形部分定位于该带槽扁平前部部分中的槽口的中间；以及 其中该U形部分构造成围绕该载体驱动连杆的至少一部分定位。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该U形部分包括前表面，所述前表面与该带槽扁平前部部分的前表面平齐地对齐以形成插头的前表面。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该U形部分的前表面在该带槽扁平前部部分的前表面之上延伸，从而在整个行程中该插头前表面紧靠形成电弧室的一部分的断路器夕卜壳。
7.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，该载体连杆绝缘器包括由电介质材料制成的柔性屏蔽件，该柔性屏蔽件与载体驱动连杆联接并且构造成在该载体驱动连杆移动该触点载体时发生挠曲。
8.一种断路器，包括 基本闭合的电弧室，该电弧室封闭包括可动触点和静止触点的一对可分离触点组件，其中该电弧室的一部分由断路器外壳形成；以及 联接到载体驱动连杆的触点载体，该触点载体构造成沿着触点闭合位置和触点打开位置之间的行程运载可动触点，在触点闭合位置，可动触点与静止触点电接触，在触点打开位置，可动触点不与相应的静止触点接触，该触点载体包括 载体外壳，所述载体外壳构造成容纳该载体驱动连杆，该载体外壳进一步包括在该载体行程的至少一部分期间被定位在电弧室内的前表面；以及 联接至该载体外壳的载体连杆绝缘器，该载体连杆绝缘器包括电绝缘材料并位于电弧室和载体驱动连杆之间的电弧路径中。
9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，载体连杆绝缘器包括构造成压配合在载体外壳前表面中的开口内的绝缘器插头。
10.根据权利要求9所述的断路器，其特征在于，该绝缘器插头包括插头前表面，当该绝缘器插头装配到该载体外壳内时，所述插头前表面基本与该载体外壳前表面平齐。
11.根据权利要求10所述的断路器，其特征在于，该绝缘器插头包括 带槽扁平前部部分； U形部分； 其中该U形部分定位于该带槽扁平前部部分中的槽口的中间；以及 其中该U形部分构造成围绕该载体驱动连杆的至少一部分定位。
12.根据权利要求11所述的断路器，其特征在于，该U形部分包括前表面，所述前表面与该带槽扁平前部部分的前表面平齐地对齐以形成插头的前表面。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，该U形部分的前表面在该带槽扁平前部部分的前表面之上延伸，从而在整个行程中该插头前表面紧靠形成该电弧室的一部分的断路器外壳。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该载体连杆绝缘器包括由电介质材料制成的柔性屏蔽件，该柔性屏蔽件与载体驱动连杆联接并且构造成在该载体驱动连杆移动该触点载体时发生挠曲。
15.一种断路器装置，包括用于将载体驱动连杆与电弧室电绝缘的部件。
16.如权利要求15所述的断路器装置，其特征在于，所述用于电绝缘的部件包括绝缘器 插头。
17.如权利要求15所述的断路器装置，其特征在于，所述用于电绝缘的部件包括由电介质材料构成的柔性屏蔽件。
全文摘要
本发明公开了用于断路器的载体连杆绝缘器。在断路器中，载体连杆绝缘器将载体驱动连杆与电弧室电绝缘。
文档编号H01H71/00GK102856125SQ201210282518
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月2日 优先权日2011年6月30日
发明者B·J·沙尔滕布兰德, M·A·亚努塞克, R·W·米勒 申请人:伊顿公司