本发明涉及断路器领域。更具体地，本发明涉及一种将活动触点臂与擒纵机构的U形连杆(U-Link)结合的断路器。
背景技术：
：：电路断路器是可以用来断开电路、中断电流的电气部件。断路器的一个基本例子是开关，开关通常由两个电触点组成，这两个电触点处于两个状态中的一个：要么闭合，这意味着触点处于接触中，并且它们之间有电流流过；要么断开，这意味着触点是分开的，并且它们之间没有电流流过。开关可以由人直接操纵，以向系统提供控制信号，比如计算机键盘按钮，或者用于控制电路中的电力流，比如照明开关。电路断路器的另一个例子是断路器。电路断路器可以例如用在电气面板中，以限制通过电线发送的电流。断路器被设计用于保护电路免受由过载或短路造成的损坏。如果在电线中出现诸如电涌之类的故障情况，则断路器将跳闸。这将导致处于“接通”位置的断路器翻转到“断开”位置并切断从该断路器引出的电力。当断路器跳闸时，可以防止在过载电路上起火；也可以防止正在用电的装置的破坏。标准断路器具有连接到电源(诸如来自电力公司的输电线)的一端、和连接到断路器要保护的电路的另一端。常规上，这两端分别被称为“线路端”和“负载端”。线路端有时可以被称为断路器的输入。负载端有时被称为输出，负载从断路器接出并连接到从断路器接入的电气部件。断路器可以用于保护单个装置或多个装置。例如，诸如单台空调器之类的独自受保护装置可以直接连接到断路器。断路器也可以用于通过，例如，终止于电插座的电力线连接到多个部件上来保护多个装置。断路器可以用作保险丝的替代品。然而，与保险丝不同，保险丝工作一次则必须更换，断路器可以复位(手动或自动)以恢复正常工作。保险丝具有与断路器大致相同的电路保护作用。然而，断路器在某些情况下使用可能比保险丝更安全，并且可能更容易修复。例如，在保险丝烧断而中断对例如建筑物的一部分的供电的情况下，可能不清楚是哪个保险丝控制了中断的电路。在该情况下，电气面板上的所有保险丝都需要检查，以确定是哪个保险丝发生了烧毁或耗尽。然后，需要从保险丝盒中取出该保险丝，并需要安装新的保险丝。在这个方面，断路器的使用会比保险丝简单地多。在断路器跳闸而中断对例如建筑物的一部分的供电的情况下，通过观察电气面板并且注意哪个断路器已跳闸到“断开”位置，可以容易地看出控制中断电路的是哪个断路器。然后，该断路器只不过翻转到“接通”位置，就可以将电力再次恢复。通常，典型的断路器具有位于壳体内部的两个触点。第一触点是固定的，可以连接到线路或负载。第二触点相对于第一触点是活动的，使得当断路器处于“断开”或跳闸状态时，在第一触点和第二触点之间存在间隙。当断路器跳闸时通电触点分离，导致活动触点从闭合状态移动到断开状态时触点之间的间隙变宽，通过分离触点而工作的断路器由此出现问题。随着触点开始从闭合位置分离，或者从断开位置向完全闭合的状态接近时，在触点闭合或断开时触点之间瞬时存在非常小的间隙。如果触点之间的电压足够高，则会在该间隙上产生电弧。在断路器的切换或跳闸期间产生电弧会导致不期望产生的副作用，这会对断路器的操作产生负面影响，并且可能造成安全隐患。这些影响会对断路器的操作产生后果。一种可能的后果是电弧可能会使得断路器中的其他物体和/或周围物体短路，造成损坏并具有潜在的火灾或触电安全隐患。特别地，电弧会损坏擒纵机构，擒纵机构包括断开和闭合触点的连杆的一部分。形成电弧的另一后果是电弧能量损坏触点，导致一些材料作为细颗粒物逸出到空气中。已经从触点熔断的碎片会移动或被投掷到断路器机构中，破坏机构或缩短其使用寿命。电弧的另一影响源于极高的电弧温度(数万摄氏度)，其可能裂化周围的气体分子，产生臭氧、一氧化碳和其它化合物。电弧还会电离周围的气体，可能产生变化的传导路径。已经使用各种技术来试图减轻与电弧相关的危险。例如，已知试图将电弧引向灭弧装置。然而，断路器的移动部件的构造、配置和放置已使得擒纵机构特别容易受到由电弧引起的损坏。同样地，断路器的已知配置在以前已经包括了在断路器外部的手柄、耦接到手柄的掣子(catch)和擒纵机构、以及基本垂直于掣子和擒纵机构定位的活动触点臂。虽然这种构造在断开和闭合触点方面是有效的，但是这种构造却将活动触点臂放置在了所产生的任何电弧的附近。同样地，这种设计需要增加移动部件的数量，使得该装置的制造成本更昂贵、组装时间更紧张，并且增加了装置的重量，这在某些应用中可能是关键性的。因此，期望提供一种克服了这些限制的替代断路器的构造。技术实现要素：因此，本发明的目的是提供一种使活动触点臂与灭弧装置的距离最大化的断路器。还期望提供一种断路器，其将活动触点臂与擒纵机构结合，使得活动触点臂是连杆机构组件的整体件。还希望提供一种允许在固定触点和活动触点的开和闭之间的行进路径的断路器，使得活动触点臂定位在与排放口相对的位置并且定位成远离引弧器(arcrunner)。还期望提供一种在壳体中的排放开口，该排放开口是单个连续排放开口并且构造成使得各电弧板收到(receive)与各电弧板的横截面对应的开口。这些和其他目的是通过提供一种断路器来实现的，所述断路器包括活动触点臂，活动触点定位在所述活动触点臂上，并且所述断路器构造成使得所述活动触点臂是连杆机构组件本身的一部分。在一种构造中，活动触点臂的一端连接到在凹槽中以滑动方式移动的枢轴，其另一端连接到与手柄耦接的掣子。在这种构造中，掣子和活动触点臂(成形为U形连杆)形成连杆机构组件。在断开状态下，U形连杆和掣子相对于手柄组件成角度定位。在闭合状态下，U形连杆和掣子定位成与手柄组件基本成一直线。在一种构造中，U形连杆在断开和闭合期间沿着径向路径活动。同样地，断路器的结构使得U形连杆定位在触点组的上方，而排放口定位成与U形连杆相对并定位在触点组的下方。电弧板(或电弧板组)还可以定位在触点组的下方。更进一步地，引弧器也可以定位在触点组的下方。这样，当触点断开并且触点之间形成电弧时，电弧被向下牵引朝向引弧器和电弧板并因此远离U形连杆。这是非常可取的，因为电弧可能损坏作为连杆机构组件的组成部分的U形连杆，可能导致装置的灾难性故障。U形连杆在与灭弧装置相反一侧上的定位用于保护连杆机构组件。传统的断路器包括：在断路器外部的手柄、耦接到手柄的一端的掣子和擒纵机构、以及基本垂直于掣子和擒纵机构定位并附接到手柄的另一端的活动触点臂。手柄的旋转引起掣子和擒纵机构推动或拉动活动触点臂的一端，所述活动触点臂围绕轴线旋转以使触点断开和闭合。在当前的构造中，活动触点臂垂直地(相对于水平地)定位在壳体中并且刚性地附接到掣子。这在之前认为是不可能的，因为手柄的旋转必然导致掣子的旋转位移和垂直位移。当掣子和擒纵机构附接到活动触点臂的端部时，这曾是可以接受的，因为垂直运动转换成了触点臂的旋转运动。然而，在本构造中，这种布置是不可能的，因为固定到活动触点臂的活动触点将会旋转地且垂直地移动，从而引起触点的非对准。通过提供两个旋转轴线以及沿曲线的垂直位移的可重复路径，意外地解决了这个问题。难点在于触点闭合后在复杂的移动路径后面将活动触点与固定触点对准。该难点是通过使用一种通道来解决的，在所述通道中，活动触点臂的第二端围绕销旋转，而同时所述销沿着弯曲路径在所述通道内滑动。在另一种构造中，在使用多个电弧板的情况下，所述多个电弧板可以沿着U形连杆的径向移动路径定位。还可以想到的是，可以将磁体定位成与固定触点相邻并定位成使得由所述磁体产生的磁场将形成的任何电弧朝下并朝向灭弧设备推进(urge)。在又一种构造中，“固定”触点安装在板上，所述板是可偏转(deflectable)的，使得当U形连杆移动以使触点闭合时，由于上面安装有“固定”触点的“固定”板的偏转，固定触点沿着U形连杆的行进路径稍微移动。在又一种构造中，引弧器被设置为具有电弧接收表面的U形装置，当U形连杆处于打开状态时，所述电弧接收表面基本定位在活动触点所在的同一平面中。更进一步地，U形连杆可以借助弹簧被偏压(biased)。在一个实施例中，弹簧使U形连杆被偏压到打开位置。应进一步理解的是，设置在断路器壳体的底部中的排放口被设置为单个连续排放口，其具有至少对应于各电弧板的横截面积的开口和各开口之间的连续空间。端子之间的改进的排放口实际上消除了使排放口附近的壁由钢或其他类似材料形成或者需要绝缘材料或者将壁接地的需求。对于本申请，以下术语和定义将适用：术语“第一”和“第二”用于将一个要素、集合、数据、对象或事物与另一个要素、集合、对象或事物区分开，并且不用于指定相对位置或时间安排。如本文中所使用的术语“耦接”、“耦接到”、“与…耦接”、“连接”、“连接到”和“与…连接”各自表示两个或更多个装置、设备、文件、程序、应用程序、介质、部件、网络、系统、子系统和/或单元之间的关系，所述关系构成以下各项中的任何一项或多项，即：(a)连接，无论直接还是通过一个或多个其他装置、设备、文件、程序、应用程序、介质、部件、网络、系统、子系统或单元；(b)通信关系，无论直接还是通过一个或多个其他装置、设备、文件、程序、应用程序、介质、部件、网络、系统、子系统或单元；和/或(c)功能关系，其中，任何一个或多个装置、设备、文件、程序、应用程序、介质、部件、网络、系统、子系统或单元的操作全部或部分地取决于其任何一个或多个其他的操作。在一个实施例中，提供了一种包括壳体的断路器，在所述壳体内容纳有所述断路器的部件，所述断路器包括：可连接到电源的线路端；可连接到负载的负载端；定位在第一板上的固定触点；和具有第一端和第二端的活动触点臂，所述活动触点臂具有定位在所述第一端的活动触点，所述活动触点配置为，通过所述活动触点臂的移动而可移动，从而进行与所述固定触点的物理接触以及脱离与所述固定触点的物理接触。所述断路器还包括：掣子，耦接到所述活动触点臂的所述第二端，所述活动触点臂和所述掣子具有第一纵向轴线；和手柄，设置成围绕枢轴旋转并包括经由连杆枢轴点耦接到所述掣子的长形部分，所述长形部分具有第二纵向轴线。所述断路器设置成，当所述触点处于打开状态时，由所述活动触点臂和所述掣子限定的所述第一纵向轴线相对于由所述长形部分限定的所述第二纵向轴线成角度定位。所述断路器还设置成，当所述触点处于闭合状态时，由所述活动触点臂和所述掣子限定的所述第一纵向轴线与由所述长形部分限定的所述第二纵向轴线基本成一直线或平行。通过考虑以下附图和伴随的详细描述，本发明的其他目的及其特定特征和优点将变得更加明显。附图说明图1是根据本发明的断路器的一个方面的图示。图2是沿着根据图1的截面线A-A的视图。图3是根据图1的处于闭合状态的触点的视图。图4是处于断开状态和闭合状态的连杆机构和手柄的角度关系图。图5是根据图1的处于断开状态的触点和传送到引弧器的电弧的视图。图6是示出根据图1的排放口的壳体的仰视图。图7是根据图1的电弧板的替代定位。图8是根据图1的固定触点和引弧器的立体图。图9是根据图1的替代端子设计。具体实施方式现在参考附图，其中，在所有附图中相同的附图标记表示对应的结构。图1示出了根据本发明的多个方面的具有固定触点和活动触点的示例性断路器100的部件，其中，活动触点臂一体地成形为连杆机构组件的一部分。断路器100设置有壳体102，壳体102容纳装置的工作元件。断路器还设置有包括固定触点104和活动触点106的触点组。活动触点106定位在活动触点臂108上。活动触点臂108耦接到掣子110，掣子110又耦接到包括长形部分112的手柄114。活动触点106配置为通过手柄114的手动致动而相对于固定触点104在断开位置和闭合位置之间移动。参考图1，图1示出了处于打开状态的触点104、106，其中，没有电流在其间流动；而图3示出了处于闭合状态的触点104、106。用于手柄组件的手柄114和长形部分112作为一个单元围绕手柄轴线116刚性旋转。同样，掣子110和活动触点臂108彼此刚性地附接并作为一个单元运动。手柄组件连接到在枢轴118处的掣子110。活动触点臂108还包括与通道122接合的活动触点枢轴120。在图1中，活动触点枢轴120定位在通道122的一端，然而，在触点闭合期间，活动触点臂108围绕活动触点枢轴120旋转，活动触点枢轴120在通道122内滑动到通道的另一端，如图3所示。在图1中还示出了偏压装置124，所述偏压装置124在该构造中包括弹簧并且设置成使活动触点枢轴120趋于通道122的一端。在图1提供的示例中，偏压装置124用于使处于断开状态的触点偏移。在图1中还示出了“线路”端子126，“线路”端子126设计成连接到电源，例如面板或负载中心中的母线。固定触点104安装到第一板128上，第一板128又电连接到线路端子126。安装在活动触点臂108上的活动触点106包括连接件130，连接件130使活动触点106电连接到电流测量装置132。电流测量装置132同样连接到连接器134，连接器134电连接到“负载”端子136。在操作中，电力经由线路端子126被输入到断路器100中，电力通过电流测量装置132。如果电流超过阈值水平，则电流测量装置132将通过使电路断开(借助脱扣机构133使触点相对与彼此断开)来使断路器100“分闸”，使得通过触点的电流停止流动。在电流不超过由电流测量装置132设定的阈值水平的情况下，允许电力通过负载端子136，负载端子136又将电力提供给所连接的电路和/或设备。在图1中可以看出，掣子110和活动触点臂108彼此刚性固定并且限定了纵向轴线140，而长形部分112也限定了纵向轴线142(图4中更好地示出了二者)，并且在断开位置示出并形成角度θ144，该角度θ144在一种构造中大于30度，并且在另一种构造中大于45度。替代地，图4示出了纵向轴线140'和纵向轴线142'，其对应于图3所示的处于闭合状态的触点。在该情况下，纵向轴线140'和纵向轴线142'基本共轴或至少基本平行。在图4的底部，偏移距离146由两个彼此面对的箭头示出。偏移距离146表示安装在第一板128上的固定触点104的偏移，其中，固定触点104发生的偏转是由第一板128在活动触点臂108施加的闭合力的作用下产生的。在一种构造中，第一板128设置成在一端连接到线路端子126并且成形为具有在多个平面内的多个表面(图1)，或者替代地，第一板为具有在一个平面内的表面的板(图3)或者如图8中以立体图示出的板。图2是沿着图1的剖面线A-A所示的剖视图。图1中还示出了成形为U形装置的引弧器150(图1和8)，引弧器150包括电弧接收表面152。同样，第一板128包括表面154，表面154从固定触点104向下延伸(图1)并用于接收在触点之间形成的电弧160，在图5中更好地示出了电弧160。如可以从图5中看到的，电弧160形成在触点104、106之间，朝向电弧接收表面152和表面154传递并远离触点移动。在图9中示出了另一个替代实施例。可以看出，可以在不背离本发明的情况下使用替代构造。在图1中还示出了多个电弧板156，多个电弧板156设置成有助于吸引电弧160远离触点。在一种构造中，电弧板156定位在与活动触点106的运动路径相对应的径向路径中。另外，排放口162定位在壳体102的下侧。在图6中更好地示出了排放口162，其中示出了壳体102的下侧。如可以看到的，排放口162由基于电弧板156的定位而定位的多个开口164形成。在一种构造中，每个开口164的尺寸至少与每个电弧板156的横截面积一样大。还可以看出，在一些构造中，排放口162实际上是单个排放开口，因为每个开口164都经由开口166连接到了相邻的开口164。可以看出，开口166的尺寸通常小于开口164。图7示出了又一个实施例，其中，壳体102设置有圆形壁，壁中定位有多个对应于电弧板156沿径向路径的位置的开口164。还可以看出，电弧板定位并保持在凹槽168中，凹槽168位于圆形壁的内侧。在回顾本发明的特征时，可以看出，活动触点臂108在垂直位置的新颖放置(在图1中)使得活动触点臂108形成连接到手柄的连杆机构组件的一部分，使活动触点臂远离任何可能形成并将受到向下(远离活动触点臂)吸引的电弧。另外，这种构造能够减少断路器中的部件数量，降低成本，并使装置重量更轻且更容易组装。虽然已经参照部件、特征等的特定布置描述了本发明，但是这些并不旨在详述所有可能的布置或特征，并且实际上许多其他修改和变化将是本领域技术人员可确定的。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3