保护性装置的制造方法
【专利说明】保护性装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年5月14日申请的第14/277,531号美国专利申请的优先权，依赖于该申请的内容并且该申请以全文引用的方式并入本文中，并且特此要求根据《保护工业产权巴黎公约》的优先权益。
技术领域
[0003]本实用新型大体上涉及电力布线装置，并且尤其涉及保护性布线装置。
【背景技术】
[0004]保护性电力布线装置的设计者面临两个相互冲突的目标。第一个目标是减小布线装置外壳的三个维度中的每一个的大小，因为较小的布线装置更容易安装在标准暗线箱开口中。同时，消费者需要保护性装置包含额外保护能力和/或功能性。因而需要一种无需使用额外印刷电路板(Printed Circuit Board或“PCB”)，表面面积而实质性减轻或避免表面追踪、串扰和电压浪涌效应的装置。还需要一种增加印刷电路板上的电子组件的密度同时维持装置可靠性的有效的方式。这样做时，期望限制包括从线路到负载的交流(Alternating Current或“AC”)导电路径的导电段的数目。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种保护性装置，其目的是为解决上述现有技术存在的问题，即通过提供一种实质性避免从高电压组件对信号电压组件的表面追踪和串扰威胁，而同时减小印刷电路板表面面积的保护性装置来解决上述需要。此外，本实用新型允许增加保护性装置印刷电路板上的电子组件的密度同时维持装置的可靠性。本实用新型还经配置以实质性防止在交流电力分配系统中传播的电压浪涌损坏小型信号组件。在实现上述目标的同时，本实用新型还限制包括从线路到负载的交流导电路径的导电片段的数目，因而限制发热。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:本实用新型的第一个实施例提供了一种保护性装置，其包括:外壳组合件，其包含背面主体部件和前盖部分；线路接口组合件，其在所述背面主体部件内在第一平面中安置在第一印刷电路板上，所述第一印刷电路板具有形成在其中的接口孔口，所述线路接口组合件包括电介质外壳，所述电介质外壳包含圆柱形壳体和接口部分，包括至少一个环形传感器的环形传感器组合件安置在所述圆柱形壳体内部，所述第一印刷电路板经配置以在所述接口部分插入到所述接口孔口中时基本上覆盖所述圆柱形壳体以便完成所述圆柱形壳体，所述环形传感器组合件不电连接到所述第一印刷电路板，所述线路接口组合件还包含多个具有电连接到所述第一印刷电路板的火线端子部分和零线端子部分的线路端子，所述线路接口组合件还包含火线接触臂和零线接触臂，其中的至少一个布线通过所述环形传感器组合件、所述火线接触臂和所述零线接触臂具有经配置以分别与所述接口部分内的所述火线端子部分和所述零线端子部分配合的端接部分，所述多个线路端子耦合到安置在所述第一印刷电路板上的至少一个调节电路，所述至少一个调节电路经配置以调节交流线路信号；以及机电电路组合件，其安置在所述背面主体部件内的第二印刷电路板上，所述第二印刷电路板安置在从所述第一平面偏移预定距离的第二平面中，并且经配置以接收所述经调节交流线路信号，所述第二印刷电路板还包含电耦合到所述环形传感器组合件的故障检测部分，所述机电电路组合件包含多个负载端子，所述多个负载端子和所述多个线路端子在复位位置中电耦合并且在跳闸位置中解親。
[0007]根据上述的实施例，电介质引导沟道包含经配置以容纳测试线的测试线沟道，所述测试线被布线通过至少一个环形孔口。
[0008]根据上述的实施例，所述机电电路组合件进一步包括:电路断流器框架部件，其安置在所述第二印刷电路板上并且包含致动器框架部分和电路断流器支撑部分，所述电路断流器支撑部分包含对下方的所述第二印刷电路板开放的框架对齐部分；螺线管致动器，其安置在所述致动器框架部分中，定位邻近于所述线路接口组合件；闩锁块组合件，其包含中心闩锁块部分和至少一个汇流条固持器，所述中心闩锁块部分经配置以容纳复位销和闩锁元件，所述中心R锁块部分在所述框架对齐部分内在所述跳闸位置与所述复位位置之间移动；以及至少一个汇流条元件，其经配置以安置在所述至少一个汇流条固持器内，所述至少一个汇流条元件包含汇流条线路侧触点和汇流条负载侧触点，所述至少一个汇流条元件通过汇流条对齐特征在两个正交方向上受到限制，使得所述汇流条线路侧触点和所述汇流条负载侧触点分别与线路触点和负载触点垂直对准。
[0009]根据上述的实施例，其进一步包括:分离器部分，其安置在所述背面主体部件与所述前盖部分之间，所述分离器部分包含能经由面对所述前盖的第一主要表面可触及的复位销孔口和安置在面对所述背面主体部件的相反第二主要表面上的复位销引导部分；以及闩锁块组合件，其包含经配置以容纳复位销和闩锁元件的中心闩锁块部分，所述中心闩锁块部分包含经配置以容纳所述复位销引导部分的开放侧，所述复位销通过所述复位销引导部分基本上受到阻止不会经由所述开放侧离开所述中心闩锁块部分。
[0010]根据上述的实施例，所述机电电路组合件进一步包括:闩锁块组合件，其包含中心闩锁块部分和至少一个汇流条固持器，所述中心闩锁块部分经配置以容纳复位销和闩锁元件，所述至少一个汇流条固持器包含汇流条枢转元件和汇流条对齐特征；以及至少一个汇流条元件，其经配置以安置在所述至少一个汇流条固持器内，所述至少一个汇流条元件包含汇流条线路侧触点和汇流条负载侧触点，所述至少一个汇流条元件通过所述汇流条对齐特征在两个正交方向上受到限制，使得所述汇流条线路侧触点和所述汇流条负载侧触点分别在一个平面内与线路触点和负载触点基本上对准，所述汇流条枢转元件经配置以使所述至少一个汇流条元件在所述平面内围绕一根轴枢转，使得复位操作之后弹簧接触力基本上平均分布在所述汇流条线路侧触点与所述汇流条负载侧触点之间。
[0011]根据上述的实施例，所述电介质外壳包含经配置以容纳耦合在所述故障检测部分与所述至少一个环形传感器之间的电导体的低电压接口部分，所述低电压接口部分经配置以建立所述第一平面与所述第二平面之间的所述偏移。
[0012]根据上述的实施例，所述至少一个环形传感器经配置以感测接地故障、接地零线故障或电弧故障。
[0013]本实用新型另一个实施例，提供了一种保护性装置，其包括:分离器部分，其安置在背面主体部件与前盖部分之间，所述分离器部分包含能经由面对所述前盖的第一主要表面可触及的复位销孔口和安置在面对所述背面主体部件的相反第二主要表面上的复位销引导部分，所述装置进一步包括闩锁块组合件，其包含经配置以容纳复位销和闩锁元件的中心闩锁块部分，所述中心闩锁块部分包含经配置以容纳所述复位销引导部分的开放侧，所述复位销通过所述复位销引导部分基本上被阻止而不会经由所述开放侧离开所述中心R锁块部分。
[0014]根据上述的实施例，其进一步包括线路接口组合件，所述线路接口组合件在所述背面主体部件内在第一平面中安置在第一印刷电路板上，所述线路接口组合件包括电介质外壳，所述电介质外壳包含壳体和接口部分，包括至少一个环形传感器的环形传感器组合件安置在所述壳体内部，所述第一印刷电路板经配置以在所述接口部分耦合到所述第一印刷电路板时基本上覆盖所述壳体以完成所述壳体，所述环形传感器组合件不电连接到所述第一印刷电路板。
[0015]根据上述的实施例，其进一步包括机电电路组合件，所述机电电路组合件安置在所述背面主体部件内的第二印刷电路板上，所述第二印刷电路板安置在从所述第一平面偏移预定距离的第二平面中，所述第二印刷电路板还包含电耦合到所述环形传感器组合件的故障检测部分。
[0016]根据上述的实施例，其进一步包括至少一个调节电路，所述调节电路安置在所述第一印刷电路板上并且经配置以向第二印刷电路板提供经调节交流线路信号，所述至少一个调节电路选自包含火花隙结构、电容性滤波器、金属氧化物压敏电阻、阻容电路、RLC电路、所述至少一个环形传感器或电源中的至少一个的电路群组。
[0017]本实用新型的额外特征和优点将在下文详细描述中予以阐述，且将部分地由所属领域的技术人员从所述描述而容易地了解或通过实践本文中所描述的本实用新型(包含下文的详细描述、权利要求书以及附图)而认识到。包含附图是为了更深入理解本实用新型，附图结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分。【附图说明】本实用新型的各种实施例，且与描述一起用以阐释本实用新型的原理和操作。
【附图说明】
[0018]在所述附图中，在不同视图中，相同的元件符号一般是指相同的部分。并且，所述附图未必是按比例绘制，实际上重点总的来说是说明本实用新型的原理。
[0019]图1A-图1C是根据本实用新型的各种实施例的保护性电力布线装置的立体图；
[0020]图2是在图1A-图1C中描绘的保护性电力布线装置的侧视图；
[0021]图3是在图1A-图1C中描绘的保护性电力布线装置的侧视图；
[0022]图4是在图1A-图1C中描绘的保护性电力布线装置的立体图，其中去除了多个组件；
[0023]图5A-图5B是在图4中描绘的线路接口组合件的立体图；
[0024]图6是在图5A-图5B中描绘的线路接口组合件的分解图；
[0025]图7A-图7B是在图5A、图5B和图6中描绘的线路接口组合件外壳的详细立体图；
[0026]图8是在图4中描绘的机电组合件的立体图；
[0027]图9是在图8中描绘的机电组合件的电路断流器部分的立体图；以及
[0028]图10是在图9中描绘的螺线管致动器组合件的立体图；
[0029]图11是在图9中描绘的闩锁块组合件的立体图；
[0030]图12是根据本实用新型的一实施例的复位销引导沟道的详细截面图；
[0031]图13是根据本实用新型的另一实施例的保护性装置的截面图；
[0032]图14是图1A到图1C中描绘的保护性电线装置的立体图，其中前盖被移除；
[0033]图15是图1A到图1C中描绘的保护性电线装置的立体图，其中前盖、背面主体部件和螺丝被移除；
[0034]图16是图1A到图1C中描绘的保护性电线装置的分解立体图，其中没有前盖；
[0035]图17A到图17G是根据本实用新型的实施例的保护性电线装置的20A分离器的6个侧视图和立体图；
[0036]图18A到图18G是根据本实用新型的实施例的保护性电线装置的15A分离器的6个侧视图和立体图；以及
[0037]图19是根据本实用新型的又一实施例的保护性装置的示意性框图。
【具体实施方式】
[0038]现在将详细参考本实用新型的当前示范性实施例，在附图中图示这些示范性实施例的实例。只要可能，将在各处的附图中使用相同元件符号来指代相同或相似部分。图1A-图1C中展示本实用新型的保护性装置的示范性实施例，并且全文中总体上用元件符号10标示这个示范性实施例。
[0039]如本文中体现并且在图1A-图1C中描绘，揭示了根据本实用新型的各种实施例的保护性电力布线装置的立体图。保护性装置10包含一个外壳，所述外壳具有前盖12、背面主体部件14和分离器16。在这些实施例中，从装置10的外部只能看到分离器16的一小部分(见图1B)。前盖包含出线插口 12-1，其经配置以接纳带线插头的火线、零线和接地插