过电流保护组件的制作方法

本文公开的主题涉及用于电力电路的过电流保护。更具体而言，本文所公开的主题涉及简单和高效的过电流保护组件，其使得能够使用并联&串联的多个触头来断开高电压和/或电流，从而产生改进的阻断性能。

背景技术：

过电流保护装置为电气系统提供电气保护和/或绝缘。过电流保护/绝缘装置的实例包括但是不限于电路断路器、断续器、开关、接触器等等。虽然在这些装置的运行和/或应用方面存在轻微的差别，但是只要在系统的任何部分中发生电气异常或者正常负载切换，它们都执行基本相同的保护和/或隔绝电气系统的基本功能。上述用语在本公开中可互换地使用，以便宽泛地指代过电流保护装置和/或组件。因此，意图是本公开的具体参照一种类型的过电流保护装置和/或组件的任何部分都同样适用于其它类型。

电路断路器是众所周知的过电流保护装置。电路断路器以各种各样的大小和构造出现，这主要基于电路断路器设计为用来保护的电气系统的特性和需要。已知的电路断路器构造的一个实例是旋转式触头电路断路器。在旋转式触头电路断路器中，电流从电力线进入电气系统。电流穿过负载带而到达固定在带上的固定的主触头，且之后到达可动的主触头。可动的主触头固定地附连到臂上，且臂安装在可旋转地安装在盒中的转子上。

只要穿过负载带的电流低于预定的水平，固定的触头就保持与可动的主触头处于物理接触，且电流从固定的主触头传送到可动的主触头，且离开电路断路器而到达电气系统的下行线构件。然而，如果出现极高过电流的情况(例如，短路)，则在固定的和可动的主触头对之间产生电磁力。这些电磁力排斥可动的主触头远离固定的主触头。因为可动的主触头固定地附连到旋转的臂上，该臂枢转，且使固定的主触头与可动的主触头物理地分开，从而使单元脱扣，中断电流的流动且隔绝下行线构件。

在触头分开且电流路径中断时，会产生电弧。不同的电路断路器在电路断路器腔室内部使用真空，空气，绝缘气体或者油来以受控制的方式容纳、冷却以及熄灭电弧。这容许触头对之间的间隙再次承受电路中的电压。除了上述主触头对之外，已知的电路断路器构造还提供电弧触头对，其通过提供用于在主触头对被打开时将被吸收的电弧电流的路径而辅助控制电弧。在一些电路断路器构造中，主触头对处理主电流和电弧电流两者。

已经提出了提供具有多个主和/或电弧放电触头的过电流保护装置。在这样的装置中，各个固定的/可动的触头对需要其自身的单独的且比较复杂的机构来用于打开和闭合触头。针对各个触头对对于单独的打开/闭合机构的需要大体提高了已知的多触头过电流保护装置的成本，装置覆盖面积以及运行的低效率。在一些情况中，额外的联接的打开时间和几何形状的不一致需要额外的电气部件来平衡串联地布置的触头上的电弧电压。

技术实现要素：

实施例涉及过电流保护组件，其包括具有第一操作元件和第二操作元件的机构。第一操作元件联接到第一组单独触头。第二操作元件联接到第二组单独触头。第一操作元件相对于第二操作元件的移动断开第一组单独触头与第二组单独触头之间的多个电气路径。在该单个运动期间，来自主触头的电流换向至断开触头。类似地，在闭合期间，电弧放电触头闭合第一建立电流，其随后换向至主触头电流路径的低阻抗连接。

在上述组件的一个或更多个实施例中，第一组和第二组单独触头布置在分压器构造中，其中，分压器在单独触头之间分配在第一组和第二组单独触头上存在的总电压。

在上述组件的一个或更多个实施例中，所述第一操作元件包括第一圆柱；且所述第一操作元件与所述第一组单独触头的联接包括所述第一组单独触头沿着所述第一圆柱的表面的布置。

在上述组件的一个或更多个实施例中，所述第二操作元件包括第二圆柱；且所述第二操作元件与所述第二组单独触头的联接包括所述第二组单独触头沿着所述第二圆柱的表面的布置。

在上述组件的一个或更多个实施例中，该组件还包括腔室，其包含：所述机构；所述第一组单独触头(26)；所述第二组单独触头(28)；以及中断介质。

在上述组件的一个或更多个实施例中，所述运动包括单个运动。

实施例进一步涉及操作过电流保护组件的方法。该方法包括启动机构的第一操作元件相对于该机构的第二操作元件的运动，其中，第一操作元件联接到第一组单独触头，而第二操作元件联接到第二组单独触头。该方法进一步包括通过单个运动断开第一组单独触头和第二组单独触头之间的多个电气路径。

在上述方法的一个或更多个实施例中，第一组和第二组单独触头布置在分压器构造中，其中该方法还包括：通过分压器在单独触头之间分配存在于第一组和第二组单独触头上的总电压。

在上述方法的一个或更多个实施例中，该方法还包括：启动所述第一操作元件相对于所述第二操作元件的另一运动；其中，所述第一操作元件进一步联接到至少一个第一主触头；其中，所述第二操作元件进一步联接到至少一个第二主触头；以及通过所述另一运动断开所述至少一个第一主触头与所述至少一个第二主触头之间的接触。

在上述方法的一个或更多个实施例中，所述运动包括单个运动。

实施例进一步涉及制造过电流保护组件的方法。该方法包括提供具有第一操作元件和第二操作元件的机构。该方法还包括将第一操作元件联接到至少一个第一组单独触头。该方法还包括将第二操作元件联接到第二组单独触头。该方法还包括将促动器系统构造成启动第一操作元件相对于第二操作元件的运动，其中第一操作元件相对于第二操作元件的运动断开第一组单独触头和第二组单独触头之间的多个电气路径。

在制造过电流保护组件的上述方法的一个或更多个实施例中，第一组和第二组单独触头布置在分压器中。分压器构造成在单独触头之间分配存在于第一组和第二组单独触头上的总电压。

在上述方法的一个或更多个实施例中，该方法进一步包括：将所述第一操作元件联接到至少一个第一主触头；将所述第二操作元件联接到至少一个第二主触头；以及进一步构造所述促动器系统来启动所述第一操作元件相对于所述第二操作元件的另一运动；其中，所述第一操作元件相对于所述第二操作元件的所述另一运动断开所述至少一个第一主触头与所述至少一个第二主触头之间的至少一个电气路径。

在上述方法的一个或更多个实施例中，所述第一操作元件与所述第一组单独触头的联接包括沿着所述第一操作元件的表面串联地布置所述第一组的所述单独触头。

在上述方法的一个或更多个实施例中，所述运动包括单个运动。

从结合附图得出的以下描述中，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

在说明书结论部分处的权利要求书中特别地指出了并且清楚地要求保护本公开的主题。从结合附图得到的以下详细描述，本公开的前述以及其它特征和优点显而易见，在附图中：

图1描绘了显示了具有可动的波纹管和绝缘构件的已知的真空断续器组件的示意性图解；

图2描绘了显示了具有外部促动器、柔性连接和绝缘杆的已知的真空断续器组件的示意性图解；

图3描绘了显示了根据一个或更多个实施例的真空断续器组件和促动器系统的外部视图的高层级示意性图解；

图4描绘了显示了图3中所示的真空断续器组件的另外的细节的示意性图解；

图5A描绘了根据一个或更多个实施例的旋转式真空断续器组件的三维视图；

图5B描绘了根据一个或更多个实施例在图5A中所示的旋转式真空断续器组件的另一三维视图；

图6A描绘了沿着线6A-6A得到的、图5A和5B中所示的旋转式真空断续器组件的截面图；

图6B描绘了沿着线6A-6A得到的、图5A和5B中所示的旋转式真空断续器组件的另一截面图；

图6C描绘了沿着线6A-6A得到的、图5A和5B中所示的旋转式真空断续器组件的另一截面图；

图6D描绘了沿着线6A-6A得到的、图5A和5B中所示的旋转式真空断续器组件的另一截面图；

图7A描绘了根据一个或更多个实施例在图5A和5B中所示的旋转式真空断续器组件的二维视图；

图7B描绘了根据一个或更多个实施例在图5A和5B中所示的旋转式真空断续器组件的另一二维视图；

图8是显示了根据一个或更多个实施例的操作过电流保护组件的方法的流程图；

图9是显示了根据一个或更多个实施例的制造过电流保护组件的方法的流程图；

图10是显示了一个或更多个实施例的操作优点的图解；

图11是进一步显示了一个或更多个实施例的操作优点的图解；且

图12是进一步显示了一个或更多个实施例的操作优点的图解。

在附图以及公开的实施例的以下详细描述中，为图中所示的各种元件提供了参考标号。各个参考标号的最左侧的数字(一个或多个)对应于其元件在图中第一次显示的图。

部件列表：

10 真空断续器

12 绝缘构件

14 金属端板

16 金属端板

20 固定电极

22 可动电极

24 波纹管

26 单独触头

28 单独触头

40 促动器

42 绝缘杆

44 柔性连接

46 汇流线

100 真空断续器

100A 旋转式真空断续器

100B 旋转式真空断续器

102 促动器系统

102A 促动器系统

102B 促动器系统

402 由单独的电弧触头形成

404 由单独的电弧触头形成

406 电弧触头对

406A 电弧触头对

408 由单独的电弧触头形成

410 由单独的电弧触头形成

412 电弧触头对

414 由单独的电弧触头形成

416 由单独的电弧触头形成

418 电弧触头对

420 由单独的电弧触头形成

422 由单独的电弧触头形成

424 电弧触头对

426 由单独的电弧触头形成

428 由单独的电弧触头形成

430 电弧触头对

432 由单独的电弧触头形成

434 由单独的电弧触头形成

436 电弧触头对

440 单独的主触头

442 单独的主触头

446 主触头对

446A 主触头对

450 端部端子

460 端部端子

470 真空围壳

472 分压器

472A 分压器

502 端盖

538 电弧触头对

540 电弧触头对

542 电弧触头对

544 电弧触头对

602 定子

604 圆柱形转子

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。

具体实施方式

现在将参照相关附图描述本公开的各种实施例。可构想备选的实施例而不偏离本公开的范围。注意到，在以下说明书和附图中阐述了元件之间的各种连接。除非另外具体指出，这些连接可为直接的或者间接的，且本公开在这方面并不意图为限制性的。因此，实体的联接可指代直接的或者间接的连接。

预先要了解的是，虽然本公开包括真空断续器的详细描述，但本文所记叙的教导的实施并不局限于特定类型的过电流保护加压气体或者敞开空气组件。相反，本公开的实施例能够结合现在已知的或者以后开发出的任何类型的过电流保护组件来实施。

如本文中之前提到的，过电流保护组件－诸如电路断路器－的基本功能是只要在系统的任何部分中出现电气异常就保护和/或隔绝电气系统。已知的电路断路器构造的一个实例是旋转式触头电路断路器。在已知的旋转式触头电路断路器构造中，电流从电力线进入电气系统。电流穿过负载带而到达固定在带上的固定的触头，且然后到达可动的触头。可动的触头固定地附连到臂，且臂安装在可旋转地安装在盒中的转子上。

只要穿过负载带的电流低于预定的水平，固定的触头就保持与可动的主触头处于物理接触，且电流从固定的主触头传送到可动的主触头，并且离开电路断路器而到达电气系统的下行线构件。然而，如果出现过电流状态(超过设计负载参数)(例如，短路)，则在固定的和可动的主触头对之间产生电磁力。这些电磁力排斥可动的主触头远离固定的主触头。因为可动的主触头固定地附连到旋转的臂，该臂枢转且使可动的主触头与固定的主触头物理地分开，从而使单元跳脱，断开电流流动且隔绝下行线构件。

电路断路器制成不同的大小，从保护单独的家用电器的小的装置直至设计为保护供应整个城市的高电压电路的大型开关设备。电路断路器触头对必须在没有过量发热的情况下承载负载电流，而且也必须承受在中断(断开)触头时产生的电弧的热量。单独触头由铜或者铜合金、银合金以及其它高导电性材料制成。单独触头的使用寿命受到由于在中断电流时的电弧放电引起的触头材料侵蚀的限制。当触头已经磨损时，通常抛弃小型的和模制管壳电路断路器，但是电力电路断路器以及高电压电路断路器具有可替换的触头或者断续器。

如本文中之前提到的，当触头分开时产生电弧。该电弧必须以受控制的方式被容纳、冷却和熄灭，使得触头对之间的间隙可再次承受电路中的电压。不同的电路断路器使用真空，空气，绝缘气体或者油作为电弧形成于其中的介质。在较高电压构造中，油电路断路器依赖于一些油的气化来吹送油的射流通过电弧。气体(通常为六氟化硫(SF₆))电路断路器有时使用磁场拉伸电弧，且然后依赖于SF₆的电介质强度来熄灭拉伸的电弧。空气电路断路器可使用压缩空气来吹熄电弧，或者备选地，触头被迅速摆动到小的密封腔室中，其中，溢出的移位的空气吹熄电弧。与其它技术相比，真空电路断路器具有最小的电弧放电，(因为除了已经被气化的触头材料之外，不存在任何东西来电离)，从而当电弧被拉伸非常小的量(小于2–3毫米或者0.079–0.118英寸)时，该电弧熄灭。真空电路断路器频繁地用于高达38000伏特的现代中压开关设备中。传统的电路断路器通常能够在该机构已经被脱扣之后30与150毫秒之间灭弧，这取决于该装置的使用年限和构造。

现在转入本公开的概述，本文所公开的主题提供了简单和高效的多触头过电流保护组件，其消除了对用来打开和闭合各个触头对的复杂机构的需要。该多个触头对可包括专用于吸收电弧电流的一组电弧触头对，连同一组专用于吸收系统的主电流的主触头对。备选地，多个触头对可包括吸收主电流和电弧电流两者的一组触头对。在一个或更多个实施例中，多个触头对由移动通过较短的距离(例如，该单个操作元件的圆柱形实施方案的大约¼圈或者更少)的单个操作元件基本一致地打开。对于其中主触头和电弧触头分开的实施例而言，触头布置成使得紧接在电弧触头打开之前所有的主触头打开。电流从主触头换向至电弧触头。该单个操作元件可实施为圆柱形转子，且多个触头对可沿着转子的表面布置。圆柱形转子可实施为整体构造或者其可实施为联接在一起的多个节段，使得多个节段一致地移动。转子的打开/闭合动作是旋转运动，取决于设计选择，其可小至完整一圈的大约¼或者更小。促动器系统移动转子，并且可在过电流保护组件围壳内部或者外部提供。在任一促动器构造中，促动器系统可磁性地(例如，线圈和永磁体)移动转子，从而消除在促动器系统和转子之间提供物理联接的需要。取决于构造，液压、气动、弹簧、磁性能量或者机构的组合可用于闭合和打开触头。

继续本公开的概述，触头对可布置成使得触头对中的至少一些形成分压器。分压器构造成在单独触头之间分配存在于所有单独触头上的总电压。该电压分配容许过电流保护组件在电流零之后立即承受高电压，这会降低单独触头之间的间隙上的瞬时恢复电压压力，从而容许紧凑的围壳中的较高电压的中断。如果过电流保护组件围壳包括气体，诸如SF₆，且如果促动器系统被实施为使用磁耦合来旋转圆柱，则围壳可忍受较高的压力，因为不需要通过在与促动器系统的接口处提供气体密封来解决气体泄漏。如果过电流保护组件围壳是真空的，根据Paschen定律，触头对的电介质能力将随着单独触头之间的距离减小而增大。然而，真空闭合的触头对在单独触头之间释放金属蒸气，这可起作用来维持电弧以及延迟电流中断。所公开的分压器触头构造通过在各个触头对上具有更小的电压而自然地解决了单独的触头焊接的技术问题，从而容许使用进一步更小的操作元件。单独触头上的瞬时恢复电压也通过增大分压器中的触头对的数量而成比例地减小。利用分压器中的足够的触头对，过电流保护组件可发展到零电流且维持最小的电弧放电。因为公开的过电流保护装置迅速瓦解电流，其也会加速离中断的时间。所公开的主触头对和电弧放电触头对的单独触头可沿着操作元件的表面布置成“相对的”构造，使得第一组主触头对在穿过操作元件而切出的二维平面中从第二组主触头对偏离大约180度，且使得第一组电弧触头对在同一二维平面中从第二组电弧触头对偏离大约180度。因此，打开第一和第二主触头对的操作元件转子轴的旋转在该二维平面中在一个方向上分开第一组主触头对，且在该二维平面中的另一方向上分开第二组主触头对。类似地，打开第一和第二电弧触头对的操作元件转子轴的旋转在该二维平面中在一个方向上分开第一组电弧触头对，且在该二维平面中在另一方向上分开第二组电弧触头对。主触头和电弧触头对的该“相对的”构造在操作元件转子轴的中心处自然地平衡了短时力。因此，减少的焊接，低的瞬时恢复电压，发展到零电流以及低的短时力使得所公开的过电流保护组件设计适用于较高电压，且适用于在低能量操作器上使用。

图1是显示了真空断续器10形式的过电流保护装置的已知构造的示意性图解，该真空断续器具有金属端板14，16、绝缘构件12、波纹管24、固定电极20、可动的电极22以及单独触头26，28，它们构造和布置成如图所示。线性地促动的机构(未显示)附连到沿着直线方向行进的可动的电极22。真空断续器10使用各种复杂的形状的、由铜铬(典型地为40%对60%混合物)和其它金属合金制成的触头对(例如，单独触头26，28)。因为相同的触头导通连续的电流，并且中断短路，真空断续器10并非对于任一运行都是最优的。触头上的会焊接触头的高电压，以及不平衡的短时力，提高了图1中所示的构造的成本、装置覆盖面积和操作低效性。通常安装另外的部件，诸如金属蒸气触头护罩，来收集由焊接或者金属桥产生的在触头分离时爆炸的蒸气。

图2是显示了真空断续器10A形式的过电流保护装置的另一已知的构造的示意性图解，真空断续器10A具有汇流线46、柔性连接44、绝缘杆42以及促动器40，它们构造和布置成如图所示。促动器40、绝缘杆42以及柔性连接44在真空断续器10A外部。使用大的外部促动器40、绝缘杆42和柔性连接44会提高图2中所示的构造的成本、装置覆盖面积和操作低效性。

其它已知的、相对高成本的和复杂的促动器机构包括但不限于拉伸弹簧操作器以及表簧操作器。“快速”操作的弹簧促动的电路断路器达到设计触头距离以及中断所花费的典型的时间是三个交流电流周期。在一些情况中，装置设计者有意地延迟断续器的打开，以便通过容许直流分量在打开之前衰减而节约真空断续器设计上的成本。整个系统包括复杂的联接、马达、并联跳闸装置、闩锁、两个或者更多个弹簧、凸轮、轴、阻尼器、齿轮或者棘爪组件、绝缘杆以及手动充装机构，它们全部会限制触头对、触头打开的速度。弹簧操作的机构典型地在20与60毫秒之间打开。因为零电流彼此隔开120度，最后一极清除的电弧放电时间被进一步延长。

中断促动器系统也可实施为电磁体，其可典型地在一个交流电流周期之后中断。结合了电磁中断促动器的已知的电路断路器构造包括顶靠在一起的单独的触头。因此，电磁促动器经受100%的电路断路器短路瞬时闭合和闩锁力。为此，相对于弹簧操作的促动机构，电磁性地促动的电路断路器的短路电流限值限制了电磁促动机构的实施。

图3是显示了根据一个或更多个实施例的具有促动器系统的过电流保护组件的外部视图的高层级示意性图解。图3中所示的过电流保护组件结合真空断续器构造来描述。然而，如本文中之前提到的，特定的过电流保护实施例的教导同样适用于现在已知的或者以后开发的任何类型的过电流保护构造。如图3中所示，所示的过电流保护系统是真空断续器100的形式。因为真空断续器100及其内部促动器系统(未显示)是独立的，承载电流的汇流线(未显示)可直接连接到真空断续器100。在一个或更多个实施例中，促动器系统也可在真空断续器100的外部提供。如下文更详细地描述以及显示的，真空断续器100的简单和高效的构造避免了已知的过电流保护装置设计的增大的成本、装置覆盖面积和操作低效性。

图4是显示了图3中所示的真空断续器100的另外的细节的旋转式真空断续器100A的示意性电气图解。如图所示，旋转式真空断续器组件100A包括真空围壳470、端部端子450，460、促动器系统102、由单独的主触头440，442形成的主触头对446，以及各自由单独的电弧触头402，404，408，410，414，416，420，422，426，428，432，434形成的一组电弧触头对406，412，418，424，430，436，它们构造和布置成如图所示。图1中所示的示意性电气图解显示了主触头对446与电弧触头对406，412，418，424，430，436之间的并联的电气关系，这就意味着电流可通过主触头对446(在闭合时)或者电弧触头对406，412，418，424，430，436(当全部闭合时)流过真空断续器组件100A。当所有触头都闭合时，电流流过主触头对446，因为其电流路径具有比电弧触头对406，412，418，424，430，436提供的电流路径更低的阻抗。然而，图1中所示的示意性电气图解并没有显示之前所述的相对的触头构造，该相对的触头构造平衡操作元件转子轴604(图6A-6D中所示)的中心处的电磁短时力。主触头和电弧触头的相对的构造由图6A-6D更完整地示出，下文中更详细地描述了图6A-6D。控制器(未显示)控制促动器系统102，并且也位于真空围壳470内。备选地，控制器可位于真空围壳470外部，这可要求对真空围壳470的不动的连接点(未显示)。电弧触头对406，412，418，424，430，436串联地构造以形成分压器472，其实际上在单独的电弧触头402，404，408，410，414，416，420，422，426，428，432，424之间分配应用在该组电弧触头对406，412，418，424，430，436上的总系统电压。主触头对446与该组电弧触头对406，412，418，424，430，436成并联关系。虽然图4显示了一个主触头对和一组电弧触头对，但是可提供多个主触头对和多组电弧触头对。

如下文中更详细地论述的，图4中所示的主触头对446和该组电弧触头对406，412，418，424，430，436可沿着圆柱形转子604(图6A-6D中示出)的表面而布置，使得当促动器系统102转动转子604时，主触头对446和该组电弧触头对406，412，418，424，430，436基于转子604被转动的方向或者被打开或者被闭合。主触头对446和该组电弧触头对406，412，418，424，430，436布置在转子表面上，使得紧接着该组电弧触头对被闭合之后，主触头对被闭合。类似地，紧接着主触头对446被打开之后，该组电弧触头对406，412，418，424，430，436被打开。通过使用单个转子(例如，图6A-6D中所示的转子604)来闭合/打开触头对，本公开事实上消除了单独的触头打开之间的时间延迟。此外，因为分压器472容许高系统电流被吸收，刚刚在触头闭合之前，全部系统电压出现在该组电弧触头对406，412，418，424，430，436上。随着单独触头之间的间隙中止，随后的电弧放电可将单独触头焊接在一起。然而，因为全部系统电压都在该组电弧触头对406，412，418，424，430，436上，触头点处的熔融的程度降低。分压器472可通过串联地布置触头对来实施，这会成比例地增大触头分离速度。因为转子604在两个方向上使单独触头分离，从任何可能已形成的金属桥产生的电弧被最小化。

因为真空断续器100A需要较小的力来分开触头对，促动器系统102可实施为具有线圈和永磁体的电磁体。控制器(未显示)控制电磁体，并且也位于真空围壳470内。备选地，控制器可位于真空围壳470外，这将需要穿过真空围壳470的不动的连接点(未显示)。在这种构造中，穿透真空围壳470的控制线将仍然具有比现有技术的波纹管设计更低的泄漏率，因为其是不动的连接点。当将控制器定位在真空围壳470内时，通向线圈的线必须被绝缘(例如，具有陶瓷覆层)，因为传统的线产生可损坏真空围壳470的气体。因为在真空断续器100A中分开触头对所需的分开力与分压器472中的触头对的数量成比例，且因为分压器472中的触头对的数量可持续地增大，分开触头对所需要的力可被驱动至足够小，从而促动器系统102的电磁实施方式可位于真空围壳470外部，使得促动器系统102的磁场穿透真空围壳470来控制触头对的打开和闭合。因为转子铁芯(图6A-6D中所示的转子604)和移动它的磁体之间的空气间隙更大，对于促动器系统102的外部电磁实施方式而言，将需要相对更大的磁体。在这种情况下，穿透真空围壳470的磁场并非泄漏点。

图5A和5B显示了旋转式真空断续器100B，其是图3中所示的真空断续器组件100以及图4中所示的旋转式真空断续器组件100A的更详细的实施方式。图5A和5B基本相同，只是图5A提供了分压器472的更好的显示，而图5B提供了由单独的主触头440，442形成的主触头对446的更好的显示。旋转式真空断续器组件100B包括真空围壳470，端部端子450，460，端盖502，由单独的主触头440，442形成的主触头对446，以及各自由单独的电弧触头(例如，图4中所示的402，404，408，410，414，416，420，422，426，428，432，424)形成的一组电弧触头对406，412，418，424，430，436，538，540，542，544，它们如图所示来构造和布置。电弧触头406，412，418，424，430，436，538，540，542，544构造成形成分压器472(在图7B中示出)，其实际上在单独的电弧触头(例如，图4中所示的402，404，408，410，414，416，420，422，426，428，432，424)之间分配在该组电弧触头对406，412，418，424，430，436，538，540，542，544上施加的总系统电压。由单独的主触头440，442形成的主触头对446与该组电弧触头对406，412，418，424，430，436，538，540，542，544处于并联关系。主触头对446和该组电弧触头对406，412，418，424，430，436，538，540，542，544沿着转子604的表面布置(图6A-6B中示出)，使得当促动器系统102(图4中示出)转动转子604时，主触头对446和该组电弧触头对406，412，418，424，430，436，538，540，542，544基于转子604被转动的方向或者被打开或者被闭合。主触头对446和该组电弧触头对406，412，418，424，430，436，538，540，542，544布置在转子表面上，使得在紧接着该组电弧触头对闭合之后，主触头对闭合。类似地，紧接着主触头对446打开之后，该组电弧触头对406，412，418，424，430，436，538，540，542，544打开。

图6A-6D描绘了图5A中所示的旋转式真空断续器100B的沿着线6A-6A得到的截面图。因此，图6A-6D在平面中描绘了真空断续器100B，该平面穿过转子604切出，且提供了主触头对446与主触头对446A之间、以及电弧触头对406与电弧触头对406A之间的相对的触头构造的更完整的图示。图6A-6D显示了在中断电流路径的多个阶段期间的旋转式真空断续器100B。如图6A-6D中所示，旋转式真空断续器100B包括真空围壳470，促动器系统102B，定子602，转子604，主触头对446，446A，以及电弧触头对406，406A，它们构造和布置成如图所示。转子604和定子602相对于彼此移动，以便打开和闭合连接在转子604与定子602之间的触头对。对于图6A-6D中所示的实施例而言，定子602是固定的，且转子604由促动器系统102B旋转。在备选的实施例中，定子602可为旋转元件，而元件604可为固定的元件。在另外的备选的实施例中，两个元件602，604都是可动的。在图6A中，主触头对446，446A和电弧触头对406，406A是闭合的。虽然仅显示了电弧触头对406，406A，但是要理解，图6A-6D中所示的电弧触头对406，406A的多个运动关于旋转式真空断续器100B的所有电弧触头对发生。通过真空断续器100B的电流将流过主触头对446，446A，因为仅存在两组主触头对，且主触头对446，446A提供用于电流的最低阻抗路径。在图6B中，促动器系统102B已经启动了转子604的逆时针旋转运动，使得主触头对446已在第一方向610上打开，而主触头对446A已在第二方向612上打开。转子604的逆时针旋转运动移动电弧触头对406，406A，而旋转运动的距离不足以打开它们。在图6C中，促动器系统102B继续实现转子604的逆时针旋转运动，使得电弧触头对446开始在第三方向614上分开，且电弧触头对446A开始在第四方向616上分开。在图6D中，促动器系统102B继续实现转子604的逆时针旋转运动，使得主触头对446，446A和电弧触头对406，406A全部打开，而电流已中断。

图7A和7B描绘了旋转式真空断续器100B的二维视图，其显示了通过旋转式真空断续器100B的电流路径。更具体而言，图7A显示了当它们闭合时通过主触头对的电流路径，而图7B显示了当电弧触头对闭合时通过形成分压器472，472A的电弧触头对的电流路径。

图8描绘了流程图，其显示了根据一个或更多个实施例的、用于操作过电流保护组件的方法800。图8中所示的操作顺序是为了方便，且要理解的是，所示的操作可以另一顺序来执行而不会偏离本公开的范围。此外，可省略图8中所示的一些单独的操作，或者可增加图8中未显示的一些操作，而不会偏离本公开的范围。方法800的框802启动了机构的第一操作元件相对于机构的第二操作元件的单个运动。框804使用该单个运动断开了第一组单独触头与第二组单独触头之间的多个电气路径。框806启动了第一操作元件相对于第二操作元件的另一单个运动。框808使用该“另一”单个运动断开至少一个第一主触头与至少一个第二主触头之间的多个电气路径。在一个或更多个实施例中，第一组和第二组单独触头的单独触头布置在分压器构造中。实际上，由第一组和第二组单独触头中的单独触头形成的分压器在单独的触头之间分配第一组和第二组单独触头上存在的总电压。例如，如果断续器上的总电压是15000伏特，20个串联的布置的触头表面各自具有750伏特。

图9描绘了流程图，其显示了根据一个或更多个实施例的用于制造过电流保护组件的方法900。图9中所示的操作顺序是为了方便起见，且将理解的是，操作可以另一顺序执行而不会偏离本公开的范围。此外，可省略图9中所示的一些单独的操作，或者可增加图9中未显示的一些操作，而不会偏离本公开的范围。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机构。框904将第一操作元件联接到第一组单独触头。在一个或更多个实施例中，第一组单独触头的单独触头布置在分压器构造中。框906将第二操作元件联接至第二组单独触头。在一个或更多个实施例中，第二组单独触头的单独触头布置在分压器构造中。实际上，由第一组和第二组单独触头的单独触头形成的分压器在单独触头之间分配存在于第一组和第二组单独触头上的总电压。框908构造了促动器系统来启动第一操作元件相对于第二操作元件的单个运动，其中，第一操作元件相对于第二操作元件的单个运动断开第一组单独触头和第二组单独触头之间的多个电气路径。

继续方法900，框910将第一操作元件联接到至少一个第一主触头。框912将第二操作元件联接到至少一个第二主触头。框914进一步构造促动器系统来启动第一操作元件相对于第二操作元件的另一单个运动，其中，第一操作元件相对于第二操作元件的该另一单个运动断开至少一个第一主触头与至少一个第二主触头之间的至少一个电气路径。

图10是显示了一个或更多个实施例的操作优点的图解。更具体而言，图10显示了双断开真空电路断路器(VCB)相对于单断开VCB的改进的击穿可能性分布。该实施例高效地在一个断续器组件中设置两个或者更多个断开。根据本公开的一个或更多个实施例，通过沿着旋转轴设置触头对，消除了对用来打开/闭合触头的复杂的联接的需要。此外，通过以分压串联布置沿着旋转轴设置许多个触头对(例如，电弧触头对)，连同相对于串联触头对可选地设置成并联构造的其它触头对(例如，主触头对)，可供应显著地高于系统电压和/或电流负载的电压和/或电流负载。本公开的多触头构造要求相对较小的分开距离来中断电路，且需要较小的力来分开单独触头。

图11是进一步显示了一个或更多个实施例的操作优点的图解。更具体而言，图11显示了由实施可产生超过系统电压的电弧电压的电路断路器而得到的限流优点。操作器可设计为使得所有三个极以一个磁性控制器为动力(operate off of)来操作，或者三个分开的磁性控制器可被设计为在零电流或者零电压时打开各个极。当触头在零电压打开时，电流将瞬间地中断。如由上部的图解所示，当电弧电压超过系统电压时，电流受到限制且被迫使变成零。如底下的图解所示，因为高电弧电压限制了电流，代替必须承受全部短路电流若干个周期，电路断路器中断可在电弧电压超过系统电压之后立即发生。如本文中在之前所述的，根据本公开的一个或更多个实施例，通过沿着旋转轴以分压串联布置设置许多个触头对(例如，电弧触头对)，连同相对于串联触头对可选地布置成并联构造的其它触头对(例如，主触头对)，电弧电压可超过系统电压，从而导致电流迅速瓦解。所需的触头的数量将是触头金属、触头几何形状和断续器内所使用的气体的函数。

图12是进一步显示了一个或更多个实施例的操作优点的图解。更具体而言，图12进一步显示了图11中所示的限流概念。图12的上部的图解显示了必须在电流中断发生之前由25千安培(kA)电路断路器吸收的电弧放电触头的电流周期的数量(5)。图12的底下的图解显示了必须在电流中断发生前由限流的电路断路器吸收的电流周期的数量。如在底下的图解中所示，限流的断路器吸收交流电流的一个周期的一个循环的仅仅一部分。为了便于比较，必须在电流中断发生前由25kA电路断路器吸收的电流周期的数量(5)由底下的图解中的点划线曲线示出。根据本公开的一个或更多个实施例，通过沿着旋转轴布置触头对，消除了对用来打开/闭合触头对的复杂的联接的需要。这就容许许多触头(例如，电弧触头对)布置成分压串联构造，连同不需要分级电容器的其它触头对(例如，主触头对)。触头能够相对于串联触头对可选地布置成并联构造，从而适应较高的电流负载。当足够的触头串联地布置，电路断路器可针对电流限值而设计。因此，如图12所示，本公开高效地且有效地利用了通过提供限流的过电流保护组件而得到的操作效率。

因此，从以上描述和示意中可以看出，本公开的一个或更多个实施例提供了技术特征和优点。通过在转子上以分压构造提供多个触头对(例如，电弧触头对)，且通过借助于转子相对于定子的旋转促动单独的触头彼此进入及离开接触的运动，本公开的系统和方法消除了对波纹管和密封的需要，从而消除了通过波纹管和密封从断续器腔室泄漏的可能性。因为电压在彼此串联的若干单独的电弧触头对上分配，使焊接最小化。中断能力增强，因为串联地布置的触头对分配可在零电流之后再点燃触头上的电流的瞬时恢复电压。串联地布置且具有优化的材料的电弧触头对容许跨过所有触头的较高的总体电弧电压，从而最小化电流截断。一个或更多个实施例对电弧放电触头的较高触头温度的容忍容许主触头对以高传导性材料实施。高传导性材料容许设计具有较低的温度或者用于主触头的更小的导体。因为本公开沿不同的方向(例如，图6B和6C中所示的610，612，614，616)分开触头，形成或者产生金属桥或者焊接的倾向被最小化。因此，消除了对防焊接材料（以便提高再冲击性状）的需要，从而消除了可通过焊接和随后这些焊接的断开而产生的设计凹点、桥和粗糙表面。操作器能量可减少，因为焊接力将受限制。

图中的流程图和框图显示了根据本公开的多种实施例的系统和方法的可行的实施方式的功能和操作。在一些备选的实施方式中，框中所提到的功能可不按照图中所提到的顺序来发生。例如，顺序地显示的两个框事实上可基本同时执行，或者框有时可以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。

用语“约”意图包括与基于提交本申请时可获得的设备的特定量测量相关的误差程度。例如，“约”可包括给定值的±8%或者5%，或者2%的范围。

本文中所使用的用语仅用于描述特定实施例的目的，且并不意图限制本公开。如本文所用，单数形式“一”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有所指。进一步将了解的是，在该说明书中使用时，用语“包括”和/或“包含”表示存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件，但是并不排除存在或者添加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件构件和/或它们的组。

虽然已结合仅有限数量的实施例详细描述了本公开，但应当容易地理解，本公开并不局限于这样的公开的实施例。相反，可修改本公开来结合此前未描述但是与本公开的精神和范围相称的任意数量的变型、备选方案、替换或者等效布置。此外，虽然已经描述了本公开的多个实施例，但是要理解，本公开的方面可包括所述的实施例中的仅一些。因此，本公开不应视为由前述描述限制，而是仅仅由所附的权利要求的范围来限制。