用于电路断路器触点系统的固持组件的制作方法

本文公开的主题涉及电路断路器，且更具体而言，涉及电路断路器触点系统(circuit breaker contact system)的固持组件。

背景技术：

电气开关设备(诸如电路断路器)相对于电气故障状态提供对电气系统的保护，电气故障状态诸如例如电流过载、短路、异常电压和其他故障状态。通常，电路断路器包括壳体和操作机构，操作机构响应于某些故障状态而使可分离的电触点断开，以中断穿过电气系统导体的电流。

为了维持断路器耐受电流额定值，触点必须在电流耐受额定值下维持处于闭合状态。另一方面，电路断路器允许通过电流必须能够在高短路状态期间快速地断开触点。触点在短路事件期间的断开涉及可动接触臂联接至的载体组件在如下速度下的移动，该速度可足以导致载体组件在与止挡终端碰撞之后的回弹。此种回弹效果呈现出触点的“再次击打(restrike)”的可能性，这又破坏触点。因此，对载体组件的回弹进行阻尼或消除将是有利的。

技术实现要素：

根据本公开的一个方面，一种电路断路器触点系统的固持组件包括固定触点。还包括至少一个可动接触臂组件，其包括可动接触臂，该可动接触臂具有在其上且可与可动接触臂一起移动的可动触点，该可动接触臂可移动以将可动触点定位成与固定触点接合以限定闭合状态，且将可动触点定位成与固定触点解除接合来限定吹开(blow open)状态。还包括载体组件，其操作地联接到可动接触臂。还包括操作地联接到载体组件的第一端板。还包括操作地联接到第一端板的底部支架。还包括可枢转地联接到底部支架的第一闭锁部件，第一闭锁部件包括第一引导表面且限定第一凹口部分。还包括引导销，其操作地连接到载体组件且从其延伸，引导销在可动接触臂组件从闭合状态移动到吹开状态期间与第一闭锁部件的第一引导表面接触。还包括第一止挡销，其操作地联接到载体组件且从其延伸，第一止挡销在电路断路器的吹开状态中配置在第一闭锁部件的第一凹口部分中。

根据本公开的另一方面，电路断路器具有机构部分、触点系统部分和电弧室部分，电路断路器包括多个固定触点。还包括可动接触臂组件，其包括多个可动接触臂，该多个可动接触臂中的各个具有配置在其上且能够与多个可动接触臂一起移动的可动触点，该可动接触臂能够移动来将各可动触点定位成与多个固定触点中的相应固定触点接合来限定闭合状态，和将各可动触点定位成与多个固定触点解除接合来限定吹开状态。还包括将多个可动接触臂操作地联接到彼此的载体组件，载体组件包括操作地联接到彼此的多个分离支架，该多个分离支架中的各个配置成邻近在多个可动接触臂中的至少一个。还包括第一端板，其操作地联接到载体组件的第一侧。还包括第二端板，其操作地联接到载体组件的第二侧。还包括底部支架，其操作地联接到第一端板和第二端板。还包括可枢转地联接到底部支架的第一闭锁部件，第一闭锁部件包括第一引导表面且限定第一凹口部分。还包括引导销，其操作地连接到载体组件的第一侧且从其延伸，引导销在可动接触臂组件从闭合状态移动到吹开状态期间与第一闭锁部件的第一引导表面接触。还包括第一止挡销，其操作地联接到载体组件的第一侧且从其延伸，第一止挡销在电路断路器的吹开状态中配置在第一闭锁部件的第一凹口部分中。还包括可枢转地联接到底部支架的第二闭锁部件，第二闭锁部件包括第二引导表面且限定第二凹口部分。引导销操作地联接到载体组件的第二侧且从其延伸，引导销在可动接触臂组件从闭合状态移动到吹开状态期间与第二闭锁部件的第二引导表面接触。还包括第二止挡销，其操作地联接到载体组件的第二侧且从其延伸，第二止挡销在电路断路器的吹开状态中配置在第二闭锁部件的第二凹口部分中，以防止可动接触臂组件朝闭合状态移动。

根据结合附图作出的以下描述，这些和其他优点和特征将变得更清楚。

附图说明

认作是本公开的主题在说明书的结尾处的权利要求中具体地指出且明确地要求保护。根据结合附图作出的以下详细描述，本内容的前述和其他特征和优点是显而易见的，在附图中：

图1为电路断路器的侧平面视图；

图2为电路断路器的载体组件的局部透视图；

图3为利用操作地联接到其的固持组件而操作地联接到载体组件的可动接触臂组件的透视图；

图4为固持组件的底部支架和相关闭锁件的透视图；

图5为处于解锁位置的固持组件的透视图；且

图6为处于闭锁位置的固持组件的透视图。

详细描述与优点和特征一起参照附图作为实例阐释本公开的实施例。

部件列表

10 电路断路器

12 主机构部分

14 触点系统部分

16 槽部分(chute portion)

18 可动接触臂组件

20 多个可动接触臂

22 可动触点

24 固定触点

26 驱动连结件

28 第一联接部件

29 副轴

30 第二联接部件

32 载体组件

34 多个分离支架

36 第一端支架

38 第二端支架

40 U形支架

42 第一端板

44 第二端板

46 第二轴

47 第一间隔件

48 载体轴

49 第二间隔件

50 底部支架

54 第一端

55 解扣轴(trip shaft)

56 第一闭锁板

60 第二闭锁板

62 弯曲端部

70 闭锁组件

80 固持组件

82 底部终端

84 第一闭锁部件

86 第二闭锁部件

88 第一引导表面

90 第一部分

92 第二部分

94 第一凹口部分

98 第一齿

100 第二齿

104 第一部分

106 第二部分

108 第二凹口部分

110 第一端

112 第一齿

114 第二齿

116 引导销

120 第一止挡销

122 第二止挡销。

具体实施方式

参看图1，例示出电路断路器，且其大体标有数字10。电路断路器包括主机构部分12、触点系统部分14，和电弧槽部分16。触点系统部分14包括可动接触臂组件18，可动接触臂组件18包括至少一个，但通常是多个可动接触臂20。可动接触臂20中的各个包括配置在其上的可动触点22，且定位成移动来与相应的固定触点24接触和断开。该连接便于使电功率源连接到电负载和断开连接。具体而言，当可动触点22和固定触点24接触时，将电路断路器10称为处于闭合状态。相反，当可动触点22和固定触点24未接触且与彼此间隔时，将电路断路器10称为处于“吹开状态”。吹开状态响应于短路事件而发生。更具体而言，由短路产生的阈值电磁力在机构12有时间响应之前推动接触臂以摆动打开。阈值电磁力与阈值电流水平有关。在吹开状态中，副轴(lay shaft)29保持处于第一旋转位置，这处于上述闭合状态期间。在响应于除短路事件之外的故障状态而触动机构12时或在吹开状态发生之后，围绕副轴29的重置弹簧辅助使载体组件(在下面详细地描述)移动至完全断开状态。该状态可称为“解扣状态”。应认识到的是，解扣断开状态不同于吹开状态。移动至解扣状态涉及机构中的解扣系统被触动且使副轴29旋转来使载体组件处于完全断开状态。

当提到可动接触臂组件18移动到完全断开状态时，这通过机构12来进行。在此促动中涉及若干构件，其中驱动连结件26操作地联接到第一联接部件28，第一联接部件28能够围绕副轴29旋转，第一联接部件28操作地联接到第二联接部件30。第二联接部件30与可动接触臂组件18之间的联接关系将在下面详细地描述。

当提到可动接触臂组件18响应于短路事件而移动至吹开状态时，这是由于高于阈值水平的电动力的施加而发生的。期望在尽可能短的时间段内迫使电路断路器10进入吹开状态。然而，电动力场存在于电路断路器的操作期间，从而在可动触点22和固定触点24上施加电动力，但还期望在低于前述阈值水平的力期间将触点固持在一起。本文中所述的实施例有助于触点的期望固持，同时还提供对短路状态的更快的响应时间，以使电路断路器快速移动到吹开状态。

现在参看图2和3，多个可动接触臂20的移动由载体组件32促进。载体组件32包括多个分离支架34。该多个分离支架34可为独立的支架，或可形成为一致的组件，诸如以一体地形成或操作地联接的方式。在例示的实施例中，分离支架中的称为第一端支架36和第二端支架38的两个一体地形成，由U形支架40连结。与多个分离支架34的精确布置无关，支架中的各个配置成邻近多个可动接触臂20中的至少一个，以使可动接触臂20分开。第一端板42和第二端板44各自配置在多个分离支架34外。第二轴46延伸穿过第一端板42、多个分离支架34、第二端板44、和第二联接部件30。第二轴46将上述构件操作地联接在一起，且提供轴线，第二联接部件30能够围绕该轴线旋转。如图所示，额外的轴可用于进一步联接构件。

第二联接部件30在联接到第二轴46的位置处在尺寸方面确定为小于多个分离支架34之间的空间，以避免与分离支架的直接接触。如图3中最佳地示出的，至少一个间隔件，诸如第一间隔件47和第二间隔件49配置在第二联接部件30与邻近的分离支架之间。例如，第一间隔件47配置在第二联接部件30的第一侧与第一分离支架之间，且第二间隔件49配置在第二联接部件30的第二侧与第二分离支架之间。

多个可动接触臂20插入多个分离支架34之间，且通过至少一个轴诸如载体轴48而操作地联接到其，该至少一个轴延伸穿过第一端板42、多个分离支架34、第二端板44、底部支架50、和多个可动接触臂20。多个可动接触臂20能够围绕载体轴48旋转。在所例示的实施例中，多个可动接触臂20能够围绕其旋转的轴线定位为相对于接触臂的第一端54在各接触臂的第二端附近更近。在所例示的实施例中，配置在各接触臂上的可动触点22定位为在第一端54附近更近。

如图2、3、5和6中所示，解扣轴55延伸穿过第一端板42、多个分离支架34、和第二端板44，且与其延伸穿过的构件独立地自由旋转。还包括第一闭锁板56，第一闭锁板56操作地联接到轴46且定位在第一端板42与第一端支架36之间。可在第一闭锁板56上包括一个或更多个套管58，以减小第一闭锁板56的倾斜。尽管构想单个闭锁板，但应认识到，在一些实施例，诸如所例示的实施例中，提供第二闭锁板60。第二闭锁板60也操作地联接到轴46，但定位在第二端板44与第二端支架38之间。闭锁板中的各个围绕轴45枢转，且可由许多构想的几何形状形成。在所例示的实施例中，闭锁板56, 60基本上是楔形的，且具有弯曲端部62。

闭锁组件70包括解扣轴55、第一闭锁板56、和多个可动接触臂20中的一个的一部分。如将从本文中的描述认识到的那样，闭锁组件70在电路断路器10的闭合状态中固持多个可动接触臂20，且通过提供如下系统来有助于电路断路器10的快速断开，该系统响应于短路事件期间的低阈值电流，从而减少电路断路器10达到断开状态所需的时间。

解扣轴55的至少一部分形成为具有非圆形几何形状截面，其在本文中称为非圆形区域。非圆形区域包括接合表面，该接合表面配置成当电路断路器10处于闭合状态时与第一闭锁板56接触(和第二闭锁板60，在一些实施例中)。多个可动接触臂20中的各个包括处于凸起形式的偏压部分，该偏压部分配置成在闭合状态中在解扣轴55的非圆形区域附近。

如上所述，在电路断路器的操作期间，在可动触点22和固定触点24的接触位置处生成电磁力。在达到预定阈值水平时，电磁力足以给予多个可动接触臂20的略微移动。在此种移动时，多个可动接触臂20中的至少一个的偏压部分推压解扣轴55的非圆形区域。构想可包括中间构件，使得偏压部分间接地接触解扣轴55。在所例示的实施例中，非圆形区域包括基本上半圆形的几何形状，具有弯曲部分和平面部分。在此种实施例中，偏压部分接触且推压平面部分，以给予解扣轴55的旋转。一旦解扣轴55的弯曲部分不再与第一闭锁板56接触，则解扣轴55的旋转使解扣轴55与第一闭锁板56解除接合。解除接合导致载体组件32使可动接触臂组件18完全地旋转至达到电路断路器10的断开状态的充分位置。

现在参看图3-6，例示出了固持组件80。固持组件80辅助防止电路断路器10的可动触点22与固定触点24之间的“再次击打”。在上述断开过程响应于短路事件而发生时，载体组件32，且因此可动接触臂组件20，以高速率远离相应的固定触点移动，其中载体组件32的下部分可能碰撞底部终端82。在此种碰撞后，载体组件32趋于回弹离开底部终端82。期望避免载体组件32的回弹，以防止可动触点22与固定触点24之间的再次击打的可能性。固持组件80有助于载体组件32的制动，以实现避免再次击打的优点。

固持组件80包括至少一个闭锁部件、和上述底部支架50。在所例示的实施例中，包括两个闭锁部件且它们在本文中将称为第一闭锁部件84和第二闭锁部件86。应理解的是，构想具有单个闭锁部件或多于两个闭锁部件的实施例。闭锁部件84, 86可直接地或间接地联接到底部支架50。在一个实施例中，闭锁部件84, 86铆接到底部支架50。闭锁部件84, 86中的各个可具有与其相关的偏压元件诸如弹簧，以沿期望方向可旋转地偏压闭锁部件84, 86。

第一闭锁部件84位于第一端板42与第一端支架36之间，且包括具有多个部分的第一引导表面88。具体而言，第一引导表面88的第一部分90和第二部分92相对于彼此成角度地配置。第一闭锁部件84还限定第一凹口部分94。第一凹口部分94定位成接近第一闭锁部件84的第一端96，但构想具有沿第一闭锁部件84处于备选位置处的凹口部分的实施例。第一凹口部分94由与彼此间隔的第一齿98和第二齿100限定。

类似地，第二闭锁部件86位于第二端板44与第二端支架38之间，且包括具有多个部分的第二引导表面102。具体而言，第二引导表面102的第一部分104和第二部分106相对于彼此成角度地配置。第二闭锁部件86还限定第二凹口部分108。第二凹口部分108定位成接近第二闭锁部件86的第一端110，但构想出具有沿第二闭锁部件86处于备选位置处的凹口部分的实施例。第二凹口部分108由与彼此间隔的第一齿112和第二齿114限定。

引导销116操作地联接到载体组件32且从其延伸。具体而言，引导销116从载体组件32的第一端支架36延伸且配置成当电路断路器10处于闭合状态或断开状态时分别在第一引导表面88, 102附近或与其接触。

在操作中，在载体组件32响应于短路事件而从闭合状态(图5)朝断开状态(图6)移动之后，引导销116分别接合引导表面88, 102。如上所述，第一闭锁部件84和第二闭锁部件86由于偏压部件诸如扭转弹簧而被朝引导销116偏压。底部支架50和其联接到的端板42, 44相对于载体组件32固定，载体组件32在短路事件期间朝“吹开”状态移动。在引导销116沿引导表面88, 102行进至与第二部分92, 106对应的位置时，闭锁部件84, 86相对于底部支架50枢转。这基于引导表面88, 102的部分的角定向。

一旦载体组件32在接触底部终端82之后开始回弹，则闭锁部件84, 86定位成凹口部分94, 108至少部分地包绕相应的止挡销。止挡销在本文中指的是第一止挡销120和第二止挡销122。第一止挡销120操作地联接到第一端板42且从其延伸，且定位成在载体组件32的回弹位置处由第一闭锁部件84的第一凹口部分94固持。第二止挡销122操作地联接到第二端板44且从其延伸，且定位成在载体组件32的回弹位置处由第二闭锁部件86的第二凹口部分108固持。具体而言，闭锁部件84, 86的齿98, 100, 112, 114防止载体组件32回弹至足以可能导致可动触点22与固定触点24之间的再次击打的程度，从而避免与其相关联的破坏。

尽管仅结合有限数目的实施例详细描述了本公开，但应当理解的是，本公开不限于此种公开实施例。相反，本公开可修改，以并入迄今未描述但与本公开内容的精神和范围相当的任何数目的变型、改型、置换或等同布置。此外，尽管已描述了本公开的各种实施例，但应理解的是，本公开的方面可包括所描述实施例中的仅一些。因此，本公开不被视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。