专利名称：用于固定安装的电路断路器的互锁装置的制作方法
电路断路器一般使用互锁装置以便当一对电路断路器中的一个和单独的电源相连时阻止这对断路器中的另一个接通到和电源相连。
互锁的电路断路器室的例子可见以下的美国专利。名称为“Switchgear Draw-Out Apparatus With Clutch nterlock”的美国专利3663773披露了一种互锁机构，当电路断路器的触点闭合时，所述互锁机构妨碍触点推杆，从而阻止电路断路器断开。名称为“Electrical Switchboard Havinh Improved Drawout Apparatus”的美国专利4317160披露了一种互锁机构，当断路器触点闭合时，所述互锁机构操作跳闸柱塞杆，从而阻止电路断路器和室电源端子断开。
名称为“Electric Switchboard Apparatus With A Briaker-Fuse Interlock”的美国专利4489362和名称为“InterlockArrangement for Circuit Breaker Compartments”的美国专利是这种互锁的电路断路器技术领域的代表，其中利用主电路断路器装置和辅助电路断路器装置确保在给定的配电电路内同时只能有一个电路断路器操作。
利用这种互锁装置，备用电路断路器一般保持在非原始状态，使得断路器操作弹簧在备用电路断路器接通而代替现用电路断路器之前必须被储能。1997,7,29批准的名称为“System For ResettingHigh Ampere Rated Circuit Breaker Operating Springs”的美国专利USP.5561451披露了一种电路断路器，其中电路断路器操作机构弹簧在触点断开之后被储能，从而使得在相关的配电系统内的电路断路器的触点快速接通。
1996,5,24申请的序列号为08/653596名称为“InterlockArrangement for Circuit Breaker Compartments”的美国专利披露了一种用于在电路断路器室之间互锁的装置，其中断开的电路断路器保持被全部地储能。互锁元件部分被设置在电路断路器的后方，并且互锁元件部分被设置在各自的室内。
在固定的结构配置中，其中互锁的电路断路器处于固定的位置，并通过操作手柄接通和断开，逻辑互锁元件被全部设置在断路器本身的后方。
因而，本发明的一个目的在于，提供一种电路断路器互锁装置，其中互锁元件被安装在互锁的电路断路器的后表面上，并且其中断开的电路断路器保持在全储能状态，以便当互锁的现用电路断路器断开时被快速接通。
本发明的电路断路器互锁装置应用一对检测器组件，其被安装在第一和第二邻接的电路断路器的一对之每一个的后表面上，并借助于一个细长的杆相互连接。在第一电路断路器中的操作机构跳闸柱塞杆可释放相连的第一电路断路器操作机构，从而当在第二电路断路器中的第二电路断路器触点已经闭合并试图闭合第一电路断路器触点时断开第一电路断路器触点，反之亦然。一个独特的连接装置确保在两个断路器之间竞争的状态下使互锁电路断路器中的预定的一个接通。
图1是按照本发明的安装在电路断路器后方的互锁检测器组件的上方透视图；图2是图1的检测器组件内的元件的上方等角投影(分解)透视图；图2A是在图1的检测器组件内的连接器连接元件的上方等角投影(分解)透视图；图3是在垂直阵列中互锁的一对电路断路器使用的一对检测器组件的透视图；图4A-C是和图3所示的垂直电路断路器装置相关的机械逻辑的示意图；图5是在水平阵列中的一对互锁的电路断路器中使用的一对检测器组件的上方透视图；以及图6A-C是和图5所示的水平电路断路器装置相关的机械逻辑的示意图。
按照本发明原则，一种包括连接到壳体12的盖11的工业额定的电路断路器10具有从壳体的端部延伸的线路母线13和从底部延伸的负载母线14，如图1所示。被固定在U形检测器框架16的后部17的互锁检测器组件15，以后称为“检测器组件”，被固定在壳体12的后表面上，其定位得能够使控制杠杆销22和电路断路器跳闸杠杆23相互作用，并且使电路断路器柱塞杆42(虚线所示)和传感器杠杆21相互作用，从而控制电路断路器触点(未示出)的状态。电路断路器柱塞杆和电路断路器跳闸杠杆之间的相互作用已在上述的美国专利08/653596中详细说明了。具有延伸柱25,26,27,31的T形杠杆20借助于连接杆52、控制杠杆19并利用检测器杠杆控制连杆18使检测器组件和一个单独的检测器组件互连(图3)。连接器连杆24用于确保当在断路器之间出现竞争状态时，这种互锁电路断路器对中的一个以如下所述的方式获胜。
参照图2可更好地看清检测器组件15，其中检测器框架16以这种方式定位，使得矩形槽16C接收电路断路器跳闸杠杆23的端部，并且矩形槽16D接收断路器柱塞杆42的端部42D。断路器跳闸杆28的端部28D(以虚线示出)和断路器跳闸杠杆23内的槽23D相连，从而以如下所述的方式建立断路器触点状态之间的逻辑。一对支撑销36,37通过套筒38延伸，用于支撑传感器杠杆21，检测器杠杆返回弹簧34，控制杠杆19，连接器连杆24和控制连杆18。T形杠杆20，以后称为“T杠杆”借助于销32和套筒33与框架16相连，并通过柱25,26,27,31中的一个和控制连杆18以及连杆52(图3)相连。连接器连杆24利用柱30在一端和控制杠杆19相连，并通过柱35在相对端和传感器杠杆21相连。控制连杆18通过柱29和控制杠杆19相连。控制杠杆销22和控制杠杆19相连并在底端支撑滚子41，其在框架16的底部通过槽16C并通过在断路器跳闸杠杆23内的槽23C延伸，如假想线所示。垫片39和卡紧环连接器40用于保持这些元件并确保这些元件之间可以最小的摩擦进行相对运动。
连接器连杆24的突出特点由弹簧43,44提供，其通过槽48，孔49，双端销47，垫片50和卡紧环51与连杆45,46相连如图2A所示。这样即可确保当借助于传感器杠杆21或图2所示的控制杠杆19对连杆45,46的端部施加力时两个连杆45,46之间的相对运动。当在一个检测器组件15中使用图2所示的固体连接器连杆24’并在另一个检测器组件中使用图2A所示的利用弹簧43,44的连接器连杆24时，单独的连接器连杆24’将克服连接器连杆24内的弹簧作用，并确保这种和使用弹簧43,44的连接器连杆24相关的电路断路器，在试图接通一个互锁的电路断路器的情况下，并且另一个已经接通时，或者如果两个互锁的电路断路器同时试图竞争接通时，将成为释放状态的。
图3说明了一对垂直互锁的检测器组件15A,15B，为了简明，省略了相关的电路断路器。以假想线表示的断路器柱塞杆42A,42B和相关的传感器杠杆21A,21B相互作用，用于提供关于在相关电路断路器内的触点是断开的还是闭合的逻辑指示。电路断路器跳闸杠杆23A,23B和相连的电路断路器释放杆28A,28B相配合，在和检测器组件15B相连的电路断路器已经接通的状态下，立即释放和检测器组件15A相连的电路断路器，这是因为，检测器组件15B含有固体连接器连杆24B’，检测器组件15A含有旁通连接器连杆24A。检测器组件15A,15B借助于和T杠杆20A,20B的底柱25A,25B相连的连接杆52互连。控制连杆18A在一端和左柱27A相连，在相对端和传感器杠杆21A相连。控制连杆18B在一端和右柱31B相连，在相对端和传感器杠杆21B相连。和相应的电路断路器柱塞杆42A,42B的接触使相应的传感器杠杆21A,21B克服返回弹簧34A,34B的偏压作用而转动，依此转动各自的控制杠杆销22A,22B，从而使相关的电路断路器跳闸杠杆23A,23B运动。
在垂直互锁的上断路器10A和垂直互锁的下断路器10B之间的机械逻辑结构在下面参照图4A-图4B进行说明。
对于在两个组件中共有的元件，在和上断路器10A相连的上检测器组件15A内的元件加以字母A，在和下断路器10B相连的下检测器组件15B内的元件加以字母B。如图4A所示，在断路器10A接通而在断路器10B被释放的状态下，和在检测器组件15A中的T形杠杆20A相连的控制连杆18A处于水平平面内，而控制杠杆销22A处于中心线53A的左侧。借助于连杆52，和检测器组件15B中的T形杠杆20B相连的控制杠杆18B已被反时针转动，使得相连的控制连杆18B从水平面向下延伸，而相连的控制杠杆销22B处于中心线53B的右(left)侧。
如图4B所示，在断路器10A处于断开状态，断路器10B处于断开状态的情况下，在检测器组件15A内的T形杠杆20A使控制连杆18A顺时针转动，使得控制杠杆销22A处于中心线53A上。在检测器组件15B中的T形杠杆20B使控制连杆18B顺时针转动，使得连杆52反时针转动，借以使连接的控制连杆18B使相连的控制杠杆销22B位于中心线53B上。
如图4C所示，在断路器10A处于释放状态而断路器10B处于接通状态的情况下，在检测器组件15A内的T形杠杆20A使控制连杆18A反时针转动，使得控制杠杆销22A位于中心线53A的右侧。由连接杆52连接的在检测器组件15B中的T形杠杆20B使控制连杆18B顺时针转动，使得相连的控制连杆18B把相连的控制杠杆销22B定位于中心线53B的左侧。
图5说明了一对水平互锁的检测器组件15A,15B，为简明起见省略了相关的电路断路器。以假想线表示的断路器柱塞杆42A,42B通过开口16D和相关的传感器杠杆21A,21B相互作用，提供关于在相关的断路器内的触点是断开或接通的逻辑指示。断路器跳闸杠杆23A,23B和相连的断路器释放杆28A,28B通过开口16C和传感器杠杆21A,21B相互作用，在和检测器组件15B相连的断路器已经接通的情况下立即释放和检测器组件15B相连的断路器。之所以如此是因为检测器组件15A含有固体连接器连杆24’A和检测器组件15B含有旁通的连接器连杆24B。检测器组件15A,15B借助于连杆52互连，连杆52与T形杠杆20A,20B的右柱26A,26B连接。控制连杆18A和T形杠杆20A上的销31A相连，而控制连杆18B和T形杠杆20B上的左柱27B相连。
下面参照图6A-6B说明水平互锁的断路器10A和水平互锁的断路器10B之间的机械逻辑结构。
对于在两个组件中共有的元件，在和断路器10A相连的检测器组件15A内的元件加以字母A，在和断路器10B相连的检测器组件15B内的元件加以字母B。
如图6A所示，在断路器10A接通的位置(ON)而在断路器10B被释放的状态下，这和在检测器组件15A中的T形杠杆20A相连的控制连杆18A是顺时针转动，而控制杠杆销22A处于中心线53A的左侧。借助于连杆52，使得和T形杠杆20A相连的T形杠杆20B反时针转动，因此，相连的控制连杆18B平行于水平面延伸，而相连的控制杠杆销22B处于中心线53B的左侧。
如图6B所示，在断路器10A处于断开状态，断路器10B处于断开状态的情况下，在检测器组件15A内的T形杠杆20A以反时针转动，使得控制连杆18A把控制杠杆销22A定位于中心线53A上。在检测器组件15B中的T形杠杆20B顺时针转动，使得控制连杆18B把相连的控制杠杆销22B定位于中心线53B上。
如图6C所示，在断路器10A处于释放状态而断路器10B处于接通状态的情况下，在检测器组件15A内的T形杠杆20A反时针转动，使得控制连杆18A把控制杠杆销22A定位于中心线53A的右侧。在检测器组件15B中的T形杠杆20B顺时针转动，使得相连的控制连杆18B把相连的控制杠杆销22B定位于中心线53B的左侧。
在此，对于在大的额定电流的电路断路器之间的互锁的结构已经进行了说明，其中，同时只允许一对互锁电路断路器中的一个接通。在室内虽被转换为释放状态的电路断路器在不必对电路断路器操作机构闭合弹簧重新储能的情况下便能在以后又被接通。
权利要求
1．一种电路断路器的互锁装置，包括第一电路断路器互锁部件，被安装在第一电路断路器上，并和从第一电路断路器延伸的用于检测在第一电路断路器内的第一触点是否闭合的第一触点推杆相连，还和第一电路断路器跳闸杆相连，以用于启动第一电路断路器跳闸杆和断开第一触点；第二电路断路器互锁部件，被安装在第二电路断路器上，并和从第二电路断路器延伸的用于检测在第二电路断路器内的第二触点是否闭合的第二触点推杆相连，还和第二电路断路器跳闸杆相连，以当第一电路断路器已被电连接而试图电连接第二电路断路器时，用于启动第二电路断路器跳闸杆和断开第二触点；第一电路断路器互锁部件包括和第一电路断路器跳闸杆相连的第一检测器组件；第二电路断路器互锁部件包括和第二电路断路器跳闸杆相连的第二检测器组件，第一和第二检测器组件借助于延长的连杆相互连接，第一检测器组件包括和所述第一电路断路器相连的第一支撑框架，和第一支撑框架可转动地连接的第一控制杠杆，和第一支撑框架可转动地相连的第一传感器杠杆，第一传感器杠杆和第一控制杠杆在第一连接器连杆的一端相连，第一连接器连杆的相对端和第一T形杠杆相连，第二检测器组件包括被连接在第二电路断路器上的第二支撑框架，第二控制杠杆可转动地连接在第二支撑框架上，第二传感器杠杆可转动地连接在第二支撑框架上，第二传感器杠杆在第二连接器连杆的一端连接于第二控制杠杆，第二连接器连杆的相对端连接于第二T形杠杆，借以使第一连接器连杆施加第一机械力，第二连接器连杆施加大于第一机械力的第二机械力。
2．如权利要求1所述的互锁装置，其特征在于第一传感器杠杆被可转动地围绕第一返回弹簧设置，用于在不和第一触点推杆接触的情况下使第一传感器杠杆返回原始位置。
3．如权利要求1所述的互锁装置，其特征在于第二传感器杠杆被可转动地围绕第二返回弹簧设置，用于在不和第二触点推杆接触的情况下使第二传感器杠杆返回原始位置。
4．如权利要求1所述的互锁装置，其特征在于所述第一连接器连杆包括由至少一个偏压弹簧连接在一起的一对有槽的连杆。
5．如权利要求1所述的互锁装置，其特征在于第二连接器连杆包括一个没有槽的连杆。
6．如权利要求1所述的互锁装置，其特征在于第一T形杠杆限定第一横臂和第一延伸柱，第二T形杠杆限定第二横臂和第二延伸柱。
7．如权利要求6所述的互锁装置，其特征在于第一控制连杆和连接杆的第一端和第一横臂相连，其中，第二控制连杆被连接到第二横臂的一端，连接杆的第二端连接于第二横臂的相对端。
8．如权利要求7所述的互锁装置，其特征在于第一控制连杆被连接于第一横臂，连接杆的第一端连接于第一延伸柱，并且其中，第二控制连杆被连接于第二横臂，连接杆的第二端连接于第二延伸柱。
9．如权利要求1所述的互锁装置，其特征在于第一电路断路器和第二电路断路器被设置在水平平面内。
10．如权利要求1所述的互锁装置，其特征在于第一电路断路器和第二电路断路器被设置在垂直平面内。
全文摘要
本发明的电路断路器互锁装置应用一对检测器组件,其被安装在一对第一和第二邻接电路断路器的每一个的后表面上,并借助于一个细长的杆相互连接。在第一电路断路器中的操作机构跳闸柱塞杆释放相连的第一电路断路器操作机构,从而当在第二电路断路器中的第二电路断路器触点已经闭合并试图闭合第一电路断路器触点时断开第一电路断路器触点,反之亦然。
文档编号H01H31/00GK1211335SQ97192243
公开日1999年3月17日 申请日期1997年12月12日 优先权日1996年12月13日
发明者R·K·西摩, M·C·格雷特, W·H·卡尔德, D·J·道蒂 申请人:通用电气公司