具有用于传动销的浮动保护部的断续器模块的制作方法
【专利摘要】用于模制外壳电路断路器的断续器模块具有在模块壳体（12）和刀片托架（15）之间的浮动抗磨盘（23），该浮动抗磨盘（23）以盘的边壁覆盖刀片托架。边壁位于盘的容纳模块的传动销（13）的段处。假如来自电路中断的气体膨胀断续器模块侧并强迫盘远离刀片托架，则边壁保持在刀片托架之上并且保护传动销免于由气体携带的污染物。
【专利说明】具有用于传动销的浮动保护部的断续器模块
[0001]发明背景发明领域
[0002]本发明通常涉及模制外壳电路断路器。本发明特别涉及在电路中断期间保护传动销、叶片托架与传动销的交界处以及断续器模块(interrupter module)的环绕区域免于污染。
[0003]相关技术的论述
[0004]已知类型的电路断路器一般称为模制外壳电路断路器(MCCB)，其包括容纳用于多极，通常用于三相电气系统的不同相位的模块化类型的多个电路断续器的外壳。通常，断路器具有与共同的传动销联接在一起的3极或4极。
[0005]电路断续器模块由传动销连接到共同的传动机构，以用于允许电路断路器触头分离。引起每个模块内的载流触头的分离的可动触头被携带在包含在旋转刀片托架上的刀片(blade)上，旋转刀片托架包含在每个模块中。共同的传动销延伸穿过单独的模块中的刀片托架中的每一个。共同的传动机构赋予传动销旋转，传动销又旋转刀片托架，以打开所有极的电路。
[0006]在已知技术中存在具有低摩擦系数的放置在刀片托架和模块侧之间的盘的形式的衬套。在某些系统中，衬套被使得作为帽紧密配合到刀片托架，如在例如美国专利6，965，292中的。在其它系统中，衬套不连接到刀片托架，而是装配在携带刀片托架的模块侧的轴承座圈中。
[0007]电路中断导致电弧气体膨胀，电弧气体膨胀可迫使断续器模块的两半分开。由电弧中断产生且由气体携带的污染物造成模块内和模块之间的介电水平的下降。在某些情况下，导电性质的污染物可渗入传动销和刀片托架之间的空间，以及环绕传动销和刀片托架的区域，并积聚在那里，从而减少了电路断路器的相或极之间的介电强度。由导电材料污染的传动销可产生电气路径，从而使能够交相短路。
[0008]概述
[0009]本文公开了提供更稳固的传动销保护的新的盘设计。该新盘特征为至少部分地覆盖刀片托架并充当由围绕传动销与刀片托架交界区域的中断气体驱使的污染物的导流板的边壁。当电路中断发生时，断续器模块的两侧可被气体压力分离，携带抗磨盘远离刀片托架的侧面。然而，新盘的边壁保持与刀片托架的圆柱形壁接触，从而保护传动销免于气体和污染物的直接冲击。假如边壁是部分的且不连续的，其将位于盘和刀片托架的含有传动销的扇区，以保持刀片托架与传动销交界区域被覆盖。这导致更少的污染物停留和其伴随的在相位之间的介电强度的下降。
[0010]在本发明的一方面中，用于模块化多极电路断路器的断续器模块的旋转刀片托架组件包括刀片托架，刀片托架是圆柱形的并具有相对的第一圆形端面和第二圆形端面以及在两个端面之间的弯曲的圆柱形面。刀片托架端面具有外直径。刀片托架具有纵向地，即在轴向方向上穿过刀片托架圆柱体的传动销通孔。滑盖抗磨盘具有顶板，顶板具有传动销通孔，顶板的传动销通孔匹配刀片托架传动销通孔的相对位置。顶板具有连接至其的垂直边壁；滑盖的顶板毗邻刀片托架的端面中的一个而放置，其中边壁可滑动地装配在刀片托架的弯曲的圆柱形面之上。
[0011]在本发明的一个方面中，用于模块化多个电路断路器的断续器模块的旋转刀片托架组件包括断续器模块侧内的刀片托架，刀片托架是盘形的并具有相对的第一主平面圆形平侧面和第二主平面圆形平侧面以及在两个平侧面之间的弯曲的圆柱形面，刀片托架具有外直径。抗磨滑盖盘具有带有在边缘处终止的实质上平的主表面的圆形顶板，并且具有比刀片托架外直径大的直径并邻接刀具托架的主平面中的一个，并且还具有垂直于顶板表面的弯曲边壁或壁以覆盖刀片托架的圆柱形表面。其中边壁或壁界定滑盖的内直径，并且滑盖的顶板毗邻刀具托架的主平面中的一个放置；并且其中滑盖的内直径大于刀片托架的外直径；滑盖顶板可在膨胀电弧气体压力下从与刀具托架的主平面端面的毗邻分离，而边壁保持与刀具托架的弯曲的圆柱形面毗邻以保护免于污染物渗透。
[0012]附图简述
[0013]本公开的上述优点和其它优点在阅读下面的详述时并参照附图时将变得明显，在附图中:
[0014]图1是断续器模块的侧视图，其中一侧被移掉以示出内部零件。
[0015]图2是已知的断续器模块的分解图，示出了两侧、刀片托架、用于刀片托架的侧面的抗磨盘以及从模块移掉的传动销。
[0016]图3是根据本发明的一方面的具有滑盖抗磨盘的断续器模块的分解图。
[0017]图4是示出本发明的滑盖抗磨盘的透视图。
[0018]图5是组装的断续器模块的沿图1的线5-5的局部顶剖面图，该组装的断续器模块被切开以示出在正常操作下的滑盖抗磨盘的位置但其中为了便于图示移掉了触头刀片。
[0019]图6是组装的断续器模块的顶透视剖面图，该组装的断续器模块被切开以示出在电路中断操作下的滑盖抗磨盘的位置但其中为了便于图示移掉了触头刀片。
[0020]优选实施方式详述
[0021]通过一般性讨论的方式，并正如现有技术中已知的，本文所讨论的类型的模制外壳电路断路器通常具有底座，该底座具有内部隔室，以用于容纳多个断续器模块和操作机构模块，该操作机构模块通过如下面讨论的共同的传动销来驱动断续器模块。盖在断续器模块上方联接到底座。电路断路器的手柄附接到操作机构并延伸穿过盖以给予操作者开动电路断路器以给予保护电路能量或关闭电路断路器以断开保护电路，或者以在断路器跳闸以保护电路后重置电路断路器的能力。多个线路侧触头和载荷侧带将延伸穿过外壳，以用于将电路断路器10连接到预期的电导体。电路断路器的这些已知零件的一般性描述和说明作为整体可发现在美国专利6，965，292中，以用于启迪有该需要的读者，但将不在本文进一步讨论。
[0022]如图1可见，示出了断续器模块11的侧视图，其中其外壳的一侧被移掉以示出内部零件。对本发明的充分解释来说不必要的断续器模块11的那些零件，诸如拱形斜槽14以及统称为16的线路侧耳片和负载侧耳片，将不作进一步讨论。第一模块侧壳体12是塑料壳体，当其与未示出的一半两者被拧接、铆接、或以其它方式紧固在一起时与未示出的一半结合而将断续器模块11的可操作部件保持在一起。电路断路器跳闸机构(未示出)赋予统称为13的穿过刀片托架15的两个传动销旋转，该传动销又旋转刀片托架15以移动刀片17以将可动触头19与固定触头21断开，从而中断或打开断续器模块11被连接在其中的电气路径。通常，模制外壳电路断路器具有与传动销13联接在一起的三个或四个断续器模块，有时也称为极。该刀片托架15在每个侧面上具有抗磨盘23，该抗磨盘23有助于控制刀片托架15和模块侧之间的摩擦。
[0023]如图2中更好地可见的，示出了已知的断续器模块的分解图，该断续器模块示出了两个侧壳体12、12’、刀片托架15、用于刀架托架侧12、12’的已知的抗磨盘24以及从模块移掉的传动销13 ;传动销13是介电材料的长形杆，通常为不锈钢，其穿过刀片托架15的本体中的孔25 (图2和图3中为便于图示没有示出电触头刀片)。已相应放置传动销孔27的低摩擦系数材料制成的平盘，也称为抗磨盘在用于容纳旋转刀片托架15的座圈31中放置在刀片托架15的每个平侧29和断续器模块外壳半部12、12’的内壁之间。如所示的，刀片托架15还具有在其端面上的定位销18，以及在抗磨盘24中的相应的孔28。
[0024]如图3所见，根据本发明的一方面，关于断续器模块11的分解图示出了滑盖抗磨盘23。
[0025]刀片托架15是圆柱形的，并且分别具有相对的第一圆形主平面侧面和第二圆形主平面侧面33、35，以及在两侧面或端面33、35之间的弯曲的圆柱形面37。因此，该刀片托架15具有其圆柱体的外直径。
[0026]所示的刀片托架15具有统称为25的纵向地，即在轴向方向上，穿过圆柱体和端面的两个传动销通孔，尽管数量可变化。用于穿过刀片托架孔25安装的传动销13图示为在断续器模块11的外部，但应理解为穿过在运行中的电路断路器内的所构建的电路模块中的包括模块壳体侧12、12’、刀片托架15和滑盖抗磨盘23、23’的断续器模块(如在图5中更好地看到的)。在构建的断续器模块11中，为便于图示未示出刀片的刀片托架15携带在如上面所解释的座圈31中，其中本发明的滑盖抗磨盘23、23’携带在模块壳体12、12’和刀片托架15之间。如果需要，第二定位销孔28’可以放在抗磨盘23、23’中，使得盘可在两个位置之一安装在刀片托架端部上。
[0027]还参考图4，示出了单一的示范性滑盖抗磨盘23，盘23具有圆形顶板39。圆形顶板也代表圆形的主平面，其可邻接刀片托架15的第一圆形主平面和第二圆形主平面，或端面33、35。滑盖抗磨盘23具有统称为27的对应的传动销通孔，该传动销通孔匹配刀片托架的传动销通孔25的相对几何位置，即位于顶板区域的对应段41、43，即由孔的任一侧上的圆周和半径的弧形部分界定的段；到刀片托架15的传动销通孔。
[0028]顶板39具有在每个传动销孔段41、43的弧处连接到其的垂直边壁或壁45、47。在与顶板39的圆周相同的这个例子中，边壁45、47之间的距离是滑盖抗磨盘23的内直径，其大于刀片托架圆柱体的外直径，从而允许滑盖抗磨盘成为易于与刀片托架分离的浮动盖，如下面进一步讨论的。滑盖抗磨盘可以由各种材料制成，包括具有单一的整体结构的PETP(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。还示出了用于刀片托架15 (图3)的定位销18的孔28、28’。
[0029]如图5最佳可见的，沿图1的线5-5穿过组装的断续器模块11的局部中间水平剖视图，但其中为了便于图示移掉了触头刀片，每个滑盖抗磨盘23的顶板39毗邻主平面29中的一个，即刀片托架15的平侧面或端面33、35而放置，其中边壁45、47可滑动地安装在弯曲的圆柱形面37之上。[0030]图6表示了与图5相同的视图，但在电路中断已经发生并且膨胀气体压力已经强迫断续器模块11的半部12、12’如在间隙49处分开的时间。在这种分离下，滑盖耐磨盘顶板39可在压力下从与其相关联的主平面，即刀片托架15的端面33的相邻部分离，同时抗磨盘边壁45保持与刀片托架15的弯曲的圆柱形面37相邻，从而帮助防止污染物到达传动销13。
[0031]因而已经描述了用于保护具有用于刀片托架的浮动保护部的断续器模块的系统；应理解，当理解本发明时，技术人员可想到对其的许多变化，其因此仅被所附权利要求所限制。
【权利要求】
1.一种旋转刀片托架组件，其用于模块化多极电路断路器的断续器模块，包括: a)刀片托架，所述刀片托架是圆柱形的并具有相对的第一圆形端面和第二圆形端面以及在两个端面之间的弯曲的圆柱形面；并且所述刀片托架具有纵向地穿过所述刀片托架的圆柱体的传动销通孔，以及 b)抗磨盘，其具有圆形顶板，所述顶板具有传动销通孔，所述顶板的所述传动销通孔匹配所述刀片托架的传动销通孔的相对位置，所述顶板具有连接至其的垂直边壁； c)所述抗磨盘的所述顶板毗邻所述刀片托架的所述端面中的一个而放置，其中所述边壁可滑动地装配在所述刀片托架的所述弯曲的圆柱形面之上。
2.根据权利要求1所述的旋转刀片托架组件，其中所述刀片托架的所述端面是平的。
3.根据权利要求1所述的旋转刀片托架组件，其中所述抗磨盘的所述顶板是平的。
4.根据权利要求1所述的旋转刀片托架组件，其中所述抗磨盘具有多个垂直边壁，每个垂直边壁附接在所述抗磨盘的界定所述抗磨盘的包含传动销通孔的扇区的弧处。
5.根据权利要求1所述的旋转刀片托架组件，其中所述抗磨盘是与所述刀片托架可容易分离的浮动盖。
6.根据权利要求1所述的旋转刀片托架组件，其中所述抗磨盘是由一种材料制成的整体件。
7.一种用于电路断 路器的断续器模块，包括: a)刀片托架，所述刀片托架是圆柱形的并具有相对的第一圆形端面和第二圆形端面以及在两个端面之间的弯曲的圆柱形面；并且所述刀片托架具有纵向地穿过所述刀片托架的圆柱体的传动销通孔； b)一对抗磨盘，每个盘具有圆形顶板，所述顶板具有传动销通孔，所述顶板的所述传动销通孔匹配所述刀片托架的传动销通孔的相对位置，所述顶板各自具有连接至其的垂直边壁； c)所述抗磨盘的所述顶板毗邻所述刀片托架的所述端面中的一个而放置，其中所述垂直边壁可滑动地装配在所述刀片托架的所述弯曲的圆柱形面之上；以及 d)两个模块壳体半部，每个半部具有用于容纳抗磨盘和所述刀片托架的一个端面的座圈。
8.如权利要求7所述的用于电路断路器的断续器模块，还包括:传动销，所述传动销延伸穿过所述模块壳体、所述一对抗磨盘以及所述刀片托架的传动销通孔。
9.如权利要求7所述的用于电路断路器的断续器模块，其中所述刀片托架具有多个传动销通孔。
10.一种电路断路器，包括: 多个断续器模块，每个断续器模块具有: a)刀片托架，所述刀片托架是圆柱形的并具有相对的第一圆形端面和第二圆形端面以及在两个端面之间的弯曲的圆柱形面；并且所述刀片托架具有纵向地穿过所述刀片托架的圆柱体的传动销通孔； b)一对抗磨盘，每个盘具有圆形顶板，所述顶板具有传动销通孔，所述顶板的所述传动销通孔匹配所述刀片托架的传动销通孔的相对位置，所述顶板各自具有连接至其的垂直边壁；C)所述抗磨盘的所述顶板毗邻所述刀片托架的所述端面中的一个而放置，其中所述垂直边壁可滑动地装配在所述刀片托架的所述弯曲的圆柱形面之上；以及 d)两个模块壳体半部，每个半部具有用于容纳抗磨盘和所述刀片托架的一个端面的座圈。
11.如权利要求10所述的电路断路器，还包括:传动销，所述传动销延伸穿过包括所述抗磨盘和其所述刀片托架的传动销通孔的所述断续器模块中的每一个。
12.如权利要求11的用于电路断路器的断续器模块，其中每个断续器模块和刀片托架具有多个传动销通孔。
【文档编号】H01H73/04GK103814423SQ201280045540
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年9月17日 优先权日:2011年9月20日
【发明者】埃莱娜·G·科珊查克 申请人:施耐德电气美国股份有限公司