专利名称：电气开关装置和用于该电气开关装置的分路分离器的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种电气开关装置，更具体地涉及例如断路器的电气开关装 置。本发明还涉及一种用于电气开关装置的分路分离器。
背景技术：
电气开关装置如断路器为电气系统提供保护以免经受电气故障状况，例如电流过 载、短路、异常电压和其它故障状况。通常，断路器包括操作机构，操作机构响应于这些故障 状况而打开可分离的触点以中断流经电气系统的导体的电流。可分离触点通常包括一设置在可动触臂或触指上的可动触点和一相应的固定触 点。可动触臂可枢转以使可动触点与相应的固定触点电气接触或分离。例如，断路器包括 具有脱扣杆的操作组件。操作组件响应于故障状况、与可动触臂共同作用以将可分离触点 脱扣断开。断路器还包括具有负载导体和多种柔性导体(例如不限于导线、带(braid)、电 缆)的脱扣组件，通常称作分路。分路使可动触臂与负载导体电气连接。更具体地，每个分 路在一个端部与负载导体电气联接，而在另一端部与可动触臂电气联接。一般地，为每个可 动触臂设有两个分路，其中每个分路延伸通过脱扣杆的相应部分并与可动触臂的相应端部 电气连接。分路是柔性的以在故障状况下适应(accommodate)可动触臂的运动。然而，例 如在短路故障状况期间，电磁力导致两个柔性分路相互吸引。结果，分路移动并倾向于压靠 在脱扣杆的相应部分上。此外，短路引起的电弧产生会在脱扣杆和/或分路上积聚的碎片 或颗粒物。这些情况不期望地阻止了脱扣杆的操作(例如，旋转)，因此可能导致或促进断 路器的不利的中断性能(例如但不限于，无闭锁状况)。因此，对于如断路器的电气开关装置和用于电气开关装置的分路分离器，仍有改 进空间
发明内容
本发明的具体实施方式
能满足这些以及其它的需要，本发明涉及用于如断路器的 电气开关装置的分路分离器，其中分路分离器构造成阻止一定数量的分路与断路器的脱扣 杆不期望地接合。作为本发明的一方面，提供了一种用于电气开关装置的分路分离器。电气开关装 置包括壳体、容纳在壳体中的可分离触点、具有脱扣杆的操作组件、以及脱扣组件，该脱扣 组件构造成响应于故障状况与脱扣杆共同作用以脱扣断开可分离触点。脱扣组件包括一定 数量的分路。分路分离器包括构造成从电气开关装置的壳体向外延伸的模制突出部，该模 制突出部构造成至少部分地围绕脱扣杆的一部分，从而使所述一定数量的分路与脱扣杆分 罔。作为本发明的另一方面，电气开关装置包括具有基体的壳体；容纳在壳体中的 可分离触点；具有脱扣杆的操作组件；脱扣组件，该脱扣组件构造成能响应于故障状况与脱扣杆共同作用以脱扣断开可分离触点，脱扣组件包括一定数量的分路；以及至少一个分 路分离器，该分路分离器具有从基体向外延伸的模制突出部，该模制突出部至少部分地围 绕脱扣杆的一部分，从而使所述一定数量的分路与脱扣杆分离。
结合附图、由以下对优选实施例的描述可得到对本发明主题的完全理解，其中图1是根据本发明的实施例的断路器和用于该断路器的分路分离器的剖视图；图2是图1沿线2-2的剖视图；图3A、3B和3C分别是图2的分路分离器的等角视图、剖视图和俯视图，其中图3B 的剖视图为沿图3A的3B-3B线的剖视图；图4A为沿图1的4A-4A线的剖视图；图4B为沿图1的4B-4B线的剖视图。附图标记列表2 电开关装置4 壳体6 固定触点8 可动触点10 操作组件12 脱扣杆14 脱扣桨片(trip paddle)16 可动触臂18 可动触臂的第一端部20 可动触臂的第二端部22 基体30 脱扣组件32 第一分路34 第二分路36 负载导体38 双金属件40 电弧100分路分离器102模制突出部104模制突出部的第一侧部106模制突出部的第二侧部108中间部分110模制突出部的第一端部112模制突出部的第二端部114模制突出部的第一边缘116模制突出部的第二边缘
118模制突出部的第三边缘120第一交接部122第二交接部θ角度t厚度
具体实施例方式本文所用的方向用语例如顶、底、前、后、左、右、上、下以及它们的派生用语与图中 所示的元件的取向有关，并且不对权利要求构成限制，除非在本文中明确说明。如本文所用，术语“故障状况”是指任何会导致断路器脱扣的异常电气状况，具体 为包括不限于过流状况、过载状况、过压状况、较高等级的短路、接地故障状况或电弧故障 状况。如本文所用，两个或多个部件相“联接”的表述是指这些部件或者直接连接，或者 通过一个或多个中间部件连接。如本文所用，术语“数量”是指1或大于1的整数(即多个)。图1和2示出一用于电气开关装置如断路器2的分路分离器100。断路器2包括 一壳体4、被该壳体4包围的可分离触点6、8、具有一脱扣杆12 (部分地示出在图2中)的 操作组件(在图1和2中总体上以标记10表示)、以及脱扣组件30。响应于一故障状况， 脱扣组件30可与脱扣杆12共同作用以脱扣断开可分离触点6、8 (如图1中虚线所示)。应 当理解，虽然在本发明的范围内断路器2可以具有任何已知或适当数量的电极(图2的示 例中示出2个)，其中每个电极具有自己的一套可分离触点6、8( 二者都在图1中示出)和 分路分离器100，但是为了公开的简洁性和说明的方便性，在此只详细描述一个分路分离器 100。示例性断路器2的可分离触点6、8包括至少一个固定触点6和至少一个设置在可 动触臂16上的可动触点8。每个可动触臂16具有一包括相应的可动触点8的第一端部18 和一以可枢转的方式联接在断路器壳体4内的第二端部20。具体地，可动触臂16是可动的 (例如可枢转的)以使可动触点8移入(在图1中由实线示出)和移出(在图1中由虚线 示出)与相应的固定触点6的电接触。如图1中最佳示出的，示例性断路器2的脱扣组件30包括一负载导体36，该负载 导体36通过一对导电分路32、34( 二者都在图2中示出)电气连接到可动触臂16。更具体 地，脱扣组件30包括一设置在分路32、34( 二者都在图2中示出)与负载导体36之间的双 金属件38，其中每个分路32、34在一个端部电气连接到双金属件38而在另一端部电气连接 到相应的可动触臂16的端部20。如下文中更详细地描述的，如图2所示，分路分离器100 构造成被设置在第一分路32与第二分路34之间。继续参照图1和2，同时参照图3A 3C，分路 分离器100通常包括一从断路器壳 体4向外伸出的模制突出部102。优选地，模制突出部102从断路器壳体4的基体22垂直 地向外延伸，其中模制突出部102和基体22由单一的一件材料(例如但不限于，塑料)制 成，使得分路分离器100是断路器壳体4、特别是其基体22的一体形成的部分。模制突出部 102构造成至少部分地围绕断路器脱扣杆12的一部分(例如，相应的脱扣桨片14)以使分路32、34与脱扣杆12分离，如图2所示(也见于图4A和4B)。因此，如将要讨论的，模制突出部102构造成适应脱扣桨片14的运动，同时使脱扣桨片14与分路32、34分离。模制突 出部102还保护脱扣桨片14免受碎片(例如但不限于颗粒物、融化的金属)的影响，这些 碎片可能作为响应于特定故障状况而形成的电弧40(图1)的副产品而产生。这样，本发明 的分路分离器100用于保证这种碎片和分路32、34都不会不利地干涉断路器脱扣杆12的 合适操作。如图3A 3C所示，示例性分路分离器100的模制突出部102包括第一侧部104、 相对并远离该第一侧部104设置的第二侧部106 (图3A和3C)、以及在该第一侧部与第二 侧部之间延伸的中间部分108。中间部分108至少部分地围绕(例如见图2)脱扣杆12的 脱扣桨片14，因而如前所描述地并如图1、2、4A和4B所示地，适应脱扣桨片14的运动同时 使该脱扣桨片14与分路32、34分离。更具体地，示例性分路分离器100的中间部分108具 有弓形形状，因此当从中间部分108的上方以俯视视角观察时，该中间部分108基本上为C 形，如图3C最佳地示出。因此，如图2和4B所示，模制突出部102被设置在第一分路32与 第二分路34之间，其中模制突出部102的第一侧部104被设置在第一分路32与脱扣桨片 14之间，而模制突出部102的第二侧部106被设置在第二分路34与脱扣桨片14之间。因 此，如图1所示，中间部分108被设置在脱扣桨片14与可分离触点6、8之间。示例性分路分离器100的模制突出部102还包括设置在壳体4的基体22处或 附近的第一端部110、相对并远离该第一端部110设置的第二端部112 (图3A和3B)、设置 在模制突出部102的第一侧部104处的第一边缘114、设置在模制突出部102的第二侧部 106 (图3A和3C)处的第二边缘116(图3A和3C)、以及设置在模制突出部102的第二端 部112处的第三边缘118。第一、第二和第三边缘114、116、118分别具有一曲率半径。在 一非限制性示例中，第一、第二和第三边缘114、116、118的曲率半径优选为约0. 02英寸到 约0. 04英寸。如图3A和3B所示，在模制突出部102的第一侧部104与第二端部112之间 的第一交接部120、以及在模制突出部102的第二侧部106与第二端部112之间的第二交 接部122也分别具有曲率半径。优选地，所述交接部120、122的曲率半径为约0. 05英寸到 约0. 07英寸，然而应当理解在不背离本发明的范围的情况下也可以为任意或全部的所述 特征(例如但不限于，中间部分108、边缘114、116、118、交接部120、122)使用其它的曲率 半径。应当理解，所述曲率半径使分路分离器100的模制突出部102具有较为平滑的边缘 (例如114、116、118)(都在图3A 3C中示出)和交接部120、122(都在图3A和3C中示 出)，其用于阻止分路32、34(都在图2、4A和4B中示出)不期望地撞到或粘到模制突出部 102 上。继续参照图3A和3B，应当理解，模制突出部102的第二端部112的第三边缘118 设置成分别与模制突出部102的第一、第二侧部104、106的第一、第二边缘114、116成一角 度Θ。在一非限制性示例中，该角度θ优选为约30度到约60度。如图1、2、4Α和4Β所 示，该角度θ用于进一步适应脱扣杆12的运动，尤其是其脱扣桨片14的运动。分路分离器 100的模制突出部102还具有厚度t，该厚度t在一非限制性示例中优选为约0. 05英寸到 约0. 07英寸。在一非限制性示例中，模制突出部102的中间部分108的上述C形形状优选 具有约0. 1英寸到约0. 2英寸的曲率半径，该C形形状也用于适应脱扣桨片14的运动(图 1、2、4A和4B)并保护脱扣桨片14免受分路32、34和/或碎片的影响。
因此，本发明的分路分离器100具有一模制突出部102，该模制突出部102与断路 器壳体4的基体22—体形成并切实有效地保护断路器脱扣杆12免受分路32、34和/或例 如由电弧40(图1)引起的碎片的影响。这样便防止了分路32、34或这种碎片对脱扣杆操 作的不希望的干涉。尽管已详细说明了本发明的具体实施例，但本领域技术人员应认识到，可根据所 公开的整体教导提出这些细节的修改和替代方案。因此，所公开的具体结构仅是例述性的 而非限制本发明的范围，本发明的范围将给定为所附权利要求及其任意和所有等效方案的 全部范围。
权利要求
一种用于电气开关装置(2)的分路分离器(100)，所述电气开关装置(2)包括壳体(4)、容纳在壳体(4)内的可分离触点(6、8)、具有脱扣杆(12)的操作组件(10)、以及脱扣组件(30)，该脱扣组件(30)构造成响应于故障状况与所述脱扣杆(12)共同作用以脱扣断开所述可分离触点(6、8)，所述脱扣组件(30)包括一定数量的分路(32、34)，所述分路分离器(100)包括一模制突出部(102)，该模制突出部(102)构造成从所述电气开关装置(2)的壳体(4)向外延伸，所述模制突出部(102)构造成至少部分地围绕所述脱扣杆(12)的一部分(14)从而使所述一定数量的分路(32、34)与所述脱扣杆(12)分离。
2.根据权利要求1的分路分离器(100)，其特征在于，响应于所述故障状况形成一产生 碎片的电弧(40)；其中，所述脱扣杆(12)的所述部分(14)是从所述脱扣杆(12)向外延伸 的脱扣桨片(14)；其中，所述模制突出部(102)包括第一侧部(104)、相对并远离该第一侧 部(104)设置的第二侧部(106)、以及在该第一侧部(104)与第二侧部(106)之间延伸的中 间部分(108)；其中，该中间部分(108)构造成适应所述脱扣桨片(14)的运动，同时使所述 脱扣桨片(14)与所述一定数量的分路(32、34)分离并保护所述脱扣桨片(14)免受所述碎 片的影响。
3.根据权利要求2的分路分离器(100)，其特征在于，所述一定数量的分路是第一分 路(32)和第二分路(34)；其中，所述模制突出部(102)构造成被设置在所述第一分路(32) 与所述第二分路(34)之间以使所述第一分路(32)与所述第二分路(34)分离；其中，所述 模制突出部(102)的第一侧部(104)构造成被设置在所述第一分路(32)与所述脱扣桨片 (14)之间；其中，所述模制突出部(102)的第二侧部(106)构造成被设置在所述第二分路 (34)与所述脱扣桨片(14)之间；其中，所述中间部分(108)构造成被设置在所述脱扣桨片 (14)与所述可分离触点(6,8)之间。
4.根据权利要求2的分路分离器(100)，其特征在于，所述模制突出部(102)的中间部 分(108)具有弓形形状；其中，当从中间部分(108)的上方观察时，该中间部分(108)基本 上呈C形。
5.根据权利要求2的分路分离器(100)，其特征在于，所述电气开关装置(2)的壳体 (4)包括基体(22)；其中，所述模制突出部(102)还包括构造成被设置在所述壳体(4)的 基体(22)处的第一端部(110)、相对并远离该第一端部(110)设置的第二端部(112)、被设 置在所述模制突出部(102)的第一侧部(104)处的第一边缘(114)、被设置在所述模制突出 部(102)的第二侧部(106)处的第二边缘(116)、以及被设置在所述模制突出部(102)的第 二端部(112)处的第三边缘(118)；其中，所述第一边缘(114)、第二边缘(116)和第三边缘 (118)分别具有曲率半径。
6.根据权利要求5的分路分离器(100)，其特征在于，所述第一边缘(114)、第二边缘 (116)和第三边缘(118)的曲率半径为约0.02英寸到约0.04英寸。
7.根据权利要求5的分路分离器(100)，其特征在于，所述模制突出部(102)的第一侧 部(104)与所述模制突出部(102)的第二端部(112)形成第一交接部(120)；其中，所述模 制突出部(102)的第二侧部(106)与所述模制突出部(102)的第二端部(112)形成第二交 接部(122)；其中，第一交接部(120)和第二交接部(122)分别具有约0.05英寸到约0.07 英寸的曲率半径。
8.根据权利要求5的分路分离器(100)，其特征在于，所述模制突出部(102)的第二端 部(112)的第三边缘(118)被设置成与所述模制突出部(102)的第一侧部(104)的第一 边缘(114)成一角度0，并与所述模制突出部(102)的第二侧部(106)的第二边缘(116) 成一角度e ；其中，所述角度e构造成适应所述电气开关装置(2)的所述脱扣杆(12)的运动。
9.根据权利要求8的分路分离器(100)，其特征在于，所述角度e为约30度到约60 度。
10.根据权利要求1的分路分离器(100)，其特征在于，所述电气开关装置(2)的壳体 ⑷包括基体(22)；其中，所述模制突出部(102)构造成从该基体(22)垂直向外延伸；其 中，所述模制突出部(102)和所述基体(22)包括单件材料。
11.一种电气开关装置(2)，包括 具有基体(22)的壳体⑷；容纳在壳体(4)中的可分离触点(6,8)； 具有脱扣杆(12)的操作组件(10)；及脱扣组件(30)，该脱扣组件(30)能响应于故障状况与所述脱扣杆(12)共同作用以 脱扣断开所述可分离触点(6、8)，所述脱扣组件(30)包括一定数量的分路(32、34)；以及 至少一个分路分离器(100)，该至少一个分路分离器包括从基体(22)向外延伸的模制突出部(102)，所述模制突出部(102)至少部分地围绕所 述脱扣杆(12)的一部分(14)，从而使所述一定数量的分路(32、34)与所述脱扣杆(12)分罔。
12.根据权利要求11的电气开关装置(2)，其特征在于，响应于所述故障状况形成一产 生碎片的电弧(40)；其中，所述脱扣杆(12)的所述部分(14)是从所述脱扣杆(12)向外延 伸的脱扣桨片(14)；其中，所述至少一个分路分离器(100)的所述模制突出部(102)包括 第一侧部(104)、相对并远离该第一侧部(104)设置的第二侧部(106)、以及在该第一侧部 (104)与第二侧部(106)之间延伸的中间部分(108)；其中，该中间部分(108)适应所述脱 扣桨片(14)的运动，同时使所述脱扣桨片(14)与所述一定数量的分路(32、34)分离并保 护所述脱扣桨片(14)免受所述碎片的影响。
13.根据权利要求12的电气开关装置(2)，其特征在于，所述一定数量的分路是第一分 路(32)和第二分路(34)；其中，所述至少一个分路分离器(100)的所述模制突出部(102) 被设置在所述第一分路(32)与所述第二分路(34)之间以使所述第一分路(32)与所述第 二分路(34)分离；其中，所述模制突出部(102)的第一侧部(104)被设置在所述第一分路 (32)与所述脱扣桨片(14)之间；其中，所述模制突出部(102)的第二侧部(106)被设置在 所述第二分路(34)与所述脱扣桨片(14)之间；其中，所述中间部分(108)被设置在所述脱 扣桨片(14)与所述可分离触点(6,8)之间。
14.根据权利要求12的电气开关装置(2)，其特征在于，所述至少一个分路分离器 (100)的所述模制突出部(102)的中间部分(108)具有弓形形状；其中，当从中间部分 (108)的上方观察时，该中间部分(108)基本上呈C形。
15.根据权利要求12的电气开关装置(2)，其特征在于，所述至少一个分路分离器 (100)所述模制突出部(102)还包括被设置在所述壳体(4)的基体(22)处的第一端部(110)、相对并远离该第一端部(110)设置的第二端部(112)、被设置在所述模制突出部 (102)的第一侧部(104)处的第一边缘(114)、被设置在所述模制突出部(102)的第二侧部 (106)处的第二边缘(116)、以及被设置在所述模制突出部(102)的第二端部(112)处的第 三边缘(118)；其中，所述第一边缘(114)、第二边缘(116)和第三边缘(118)分别具有曲率半径。
16.根据权利要求15的电气开关装置(2)，其特征在于，所述第一边缘(114)、第二边缘 (116)和第三边缘(118)的曲率半径为约0.02英寸到约0.04英寸。
17.根据权利要求15的电气开关装置(2)，其特征在于，所述模制突出部(102)的第一 侧部(104)与所述模制突出部(102)的第二端部(112)形成第一交接部(120)；其中，所述 模制突出部(102)的第二侧部(106)与所述模制突出部(102)的第二端部(112)形成第二 交接部(122)；其中，第一交接部(120)和第二交接部(122)分别具有约0. 05英寸到约0. 07 英寸的曲率半径。
18.根据权利要求15的电气开关装置(2)，其特征在于，所述模制突出部(102)的第二 端部(112)的第三边缘(118)被设置成与所述模制突出部(102)的第一侧部(104)的第 一边缘(114)成一角度0，并与所述模制突出部(102)的第二侧部(106)的第二边缘(116) 成一角度e ；其中，所述角度e适应所述电气开关装置(2)的所述脱扣杆(12)的运动；其 中，所述角0为约30度到约60度。
19.根据权利要求11的电气开关装置(2)，其特征在于，所述至少一个分路分离器 (100)的所述模制突出部(102)从所述壳体(4)的基体(22)垂直向外延伸；其中，所述模 制突出部(102)和所述基体(22)包括单件材料。
20.根据权利要求11的电气开关装置(2)，其特征在于，所述电气开关装置是断路器 ⑵；其中，所述断路器⑵的所述可分离触点(6、8)包括至少一个固定触点(6)和至少一 个具有可动电触点(8)的可动触臂(16)；其中，所述至少一个可动触臂(16)是可动的，以 使所述可动电触点(8)移入和移出与所述至少一个固定触点(6)中的相应一个之间的电接 触；其中，所述脱扣组件(30)还包括至少一个负载导体(36)；其中，所述一定数量的分路包 括为所述至少一个可动触臂(16)中的每个设置一对分路(32、34)；其中，每一对所述分路 (32,34)将所述至少一个负载导体(36)中的一个电气连接到所述至少一个可动触臂(16) 中的相应一个；其中，所述至少一个分路分离器包括为每一对所述分路(32、34)设有一个 分路分离器(100)。
全文摘要
本发明涉及一种用于电气开关装置(2)的分路分离器(100)，所述电气开关装置(2)包括壳体(4)、容纳在壳体(4)内的可分离触点(6、8)、具有脱扣杆(12)的操作组件(10)、以及脱扣组件(30)。脱扣组件(30)响应于故障状况与所述脱扣杆(12)共同作用以脱扣断开所述可分离触点(6、8)。脱扣组件(30)包括一定数量的分路(32、34)。分路分离器(100)包括一模制突出部(102)，该模制突出部从所述电气开关装置(2)的壳体(4)向外延伸。模制突出部(102)至少部分地围绕所述脱扣杆(12)的一部分(14)从而使所述一定数量的分路(32、34)与所述脱扣杆(12)分离。
文档编号H01H71/12GK101840820SQ20091100027
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月11日 优先权日2008年12月12日
发明者J·G·马洛尼, L·E·比坦赛斯 申请人:伊顿公司