断路器面板的制作方法
【专利摘要】一种断路器面板包括若干断路器模块，该若干断路器模块每个具有：若干连接器；多个断路器；以及电路结构，该电路结构支持断路器并且采用若干连接器电互连该断路器。该面板同样包括监测模块，该监测模块具有连接器和监测至少一个线电压并且对于每个断路器监测至少一个负载电压的监测电路。该面板进一步包括框架，该框架具有：用于该监测模块连接器的第一连接器；用于该断路器模块连接器的若干第二连接器；以及用于从该断路器模块中输出的若干第三连接器。导体被连接到该连接器。该监测模块和若干断路器模块中的任何一个可被安装到该框架中或从该框架中移除，而无需对导体进行改变。
【专利说明】断路器面板
【技术领域】
[0001]所公开的概念一般涉及断路器，以及更特别地涉及诸如例如用于多个断路器的断路器面板的断路器组件。
【背景技术】
[0002]例如在飞机电气系统中使用断路器，在该电气系统中它们不仅提供过电流保护而且用作用于打开和关闭设备的开关。飞机或超小型断路器例如通常相对较小以适应飞机断路器面板的相对高密度的布局，这使得对于用户可访问用于众多电路的断路器。飞机电气系统可例如由上百个断路器构成，每个断路器通过推拉式手柄用于电路保护功能以及电路断开功能。
[0003]将断路器推拉式手柄从内向外移动以便打开相应的负载电路。这个动作可以是手动的，或另外在过载或故障条件的情况下是自动的。如果推拉式手柄从外向内移动，则将负载电路重新通电。如果已经自动将负载电路断电，则推拉式手柄从外向内的操作与断路器的复位动作对应。
[0004]这种断路器通常包括螺纹挡板。诸如螺母和垫圈的合适的紧固件在飞机断路器安装面板的相应开口处安装断路器。推拉式手柄穿过挡板到安装面板的用户侧。断路器同样通常包括在安装面板的相对维护侧上布置的线和负载螺钉端子。
[0005]美国专利N0.5,612, 579公开了配电中心，该配电中心包括在从多个电源馈线传送电力到在壳体表面内布置的多个旋入式插座上的第一触点(contact)的壳体内的至少一层的至少一个印刷电路板。该印刷电路板从在多个旋入式插座上的第二触点传送电力到在壳体的相对表面上布置的多个连接器端口。这有利于到需要电力的外部负载的电连接。多个手动可重置的旋入型断路器可螺旋地位于用于可切换地连接旋入式插座的第一触点到第二触点的旋入式插座内。将来自电源馈线的电力经由印刷电路板的一侧上的较小电源馈线传送到第一触点。
[0006]众所周知，在面板上安装传统的飞机或航天断路器。这种断路器采用在面板后面布置的线和负载端子。维护人员必须从相应的线和负载端子中移除线和负载导体，以便取代在面板上安装的多个这种断路器之间的单一断路器。因此，需要简化维护的断路器面板。
[0007]同样众所周知的是采用每个都包括辅助触点的传统断路器，以便监测相应的断路器的打开或闭合状态。然而，这种断路器采用在辅助触点和远程监测装置或信号器之间的分立布线。因此，需要取代包括辅助触点的单一断路器的额外维护。因此，需要在没有复杂维护情况下监测多个断路器的打开或关闭状态的断路器面板。
[0008]存在用于在断路器面板中的改进空间。
【发明内容】
[0009]所公开概念的实施例满足这些需求和其它需求，该概念提供简化维护操作的断路器面板。[0010]根据所公开概念的一个方面，断路器面板包括:若干断路器模块，该若干断路器模块中的每一个断路器模块包括:若干连接器、每个包括至少一个线端子和至少一个负载端子的多个断路器，以及电路结构，该电路结构支持断路器并且采用若干连接器电互连每个断路器的至少一个线端子和至少一个负载端子，该至少一个线端子被构造成接收至少一个线电压，该至少一个负载端子被构造成输出至少一个负载电压；监测模块，其包括:连接器，该连接器被构造成接收至少一个线电压并且对于该若干断路器模块中的每个断路器接收至少一个负载电压，以及监测电路，该监测电路被构造成监测至少一个线电压并且对于该若干断路器模块中的每个断路器接收至少一个负载电压；框架，其包括:第一连接器，其被耦合到该框架并且构造成可拆卸地电气和机械接合该监测模块的连接器，若干第二连接器，其被耦合到该框架，该若干第二连接器中的每一个第二连接器被构造成可拆卸地电气和机械接合该若干断路器模块中的相应一个断路器模块的连接器，以及若干第三连接器，其被耦合到该框架，对于该若干断路器模块中的若干个断路器的每一个断路器，该若干第三连接器中的每一个第三连接器被构造成从若干断路器模块中的相应一个断路器模块的连接器中输出至少一个负载电压；多个第一导体，在该若干第三连接器中的一个第三连接器以及与该若干断路器模块中的一个断路器模块的连接器对应的该若干第二连接器中的一个第二连接器之间电连接该多个第一导体中的每一个第一导体；多个第二导体，在第一连接器以及与该若干断路器模块中的一个断路器模块的连接器对应的该若干第二连接器中的一个第二连接器之间电连接该多个第二导体中的每一个第二导体，其中该若干第三连接器中的每一个第三连接器进一步被构造成接收多个第三导体，该多个第三导体中的每一个第三导体被构造成电连接到相应的负载，以及由此监测模块和该若干断路器模块中的任何一个可被安装到框架中或从框架中移除，而无需对多个第一导体、多个第二导体以及多个第三导体中的任何一个进行改变。
[0011]作为所公开概念的另一方面，断路器面板包括:若干断路器模块，该若干断路器模块中的每一个断路器模块包括:若干紧固件、若干连接器、每个包括至少一个线端子和至少一个负载端子的多个断路器，以及电路结构，该电路结构支持该断路器并且采用若干连接器电互连每个断路器的至少一个线端子和至少一个负载端子，该至少一个线端子被构造成接收至少一个线电压，该至少一个负载端子被构造成输出至少一个负载电压；监测模块，其包括:若干紧固件，连接器，该连接器被构造成接收至少一个线电压并且对于该若干断路器模块中的每个断路器接收至少一个负载电压，以及监测电路，该监测电路被构造成监测至少一个线电压并且对于该若干断路器模块中的每个断路器接收至少一个负载电压；框架，其包括:若干第一孔，其与该监测模块的若干紧固件配合以可拆卸地将该监测模块紧固到该框架，若干组的若干第二孔，该若干组中的每一个组与若干断路器模块中的相应一个断路器模块的若干紧固件配合以可拆卸地将若干断路器模块中的相应一个断路器模块紧固到该框架，第一连接器，其被耦合到该框架并且构造成可拆卸地电气和机械接合该监测模块的连接器，若干第二连接器，其被耦合到该框架，该若干第二连接器中的每一个第二连接器被构造成可拆卸地电气和机械接合若干断路器模块中的相应一个断路器模块的连接器，以及若干第三连接器，其被耦合到该框架，对于该若干断路器模块中的若干断路器中的每一个断路器，该若干第三连接器中的每一个第三连接器被构造成从若干断路器模块中的相应一个断路器模块的连接器中输出至少一个负载电压；多个第一导体，在该若干第三连接器中的一个第三连接器以及与该若干断路器模块中的一个断路器模块的连接器对应的该若干第二连接器中的一个第二连接器之间电连接多个第一导体中的每一个第一导体；多个第二导体，在第一连接器以及与该若干断路器模块中的一个断路器模块的连接器对应的该若干第二连接器中的一个第二连接器之间电连接该多个第二导体中的每一个第二导体，其中该若干第三连接器中的每一个第三连接器进一步被构造成接收多个第三导体，该多个第三导体中的每一个第三导体被构造成电连接到相应的负载，以及由此监测模块和若干断路器模块中的任何一个可被安装到该框架中或从该框架中移除，而无需对多个第一导体、多个第二导体以及多个第三导体中的任何一个进行改变。
[0012]对于每个断路器，状态信号可包括:该第二导体中的相应一个第二导体处于通电的指示，该指示与处于闭合的该断路器中的相应一个断路器对应；以及第二导体中的另一相应一个第二导体处于通电的指示，该指示与处于通电的相应馈线对应。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]当结合附图阅读时从优选实施例的以下描述中可获得所公开概念的充分理解，在附图中:
[0014]图1是具有被移除的一个断路器模块以示出根据所公开概念的实施例的内部结构的断路器面板的正面垂直等距视图。
[0015]图2和图3是除了具有安装的三个断路器模块之外，图1的断路器面板的侧面垂直立面视图。
[0016]图4是图1的断路器面板的背面等距视图。
[0017]图5是除了移除的另一断路器模块之外，图1的断路器面板的部分分解等距视图。
[0018]图6和图7是图1的断路器面板部分的部分分解等距视图。
[0019]图8是用于图1的断路器面板的断路器面板模块的正面等距视图。
[0020]图9是图8的断路器面板模块的背面等距视图。
[0021]图10是图8的断路器面板模块的顶部平面图。
[0022]图11是图1的断路器面板的顶部水平功能框图。
[0023]图12是图5的监测矩阵印刷电路板的功能框图。
[0024]图13是图1的DC断路器面板模块的部分的示意性形式的框图。
[0025]图14是图1的AC断路器面板模块的部分的示意性形式的框图。
[0026]图15是图5的监测模块的部分的示意性形式的框图。
[0027]图16是包括两个线连接器的AC断路器面板模块的等距视图。
[0028]图17是包括线连接器的DC断路器面板模块的等距视图。
【具体实施方式】
[0029]如在此所使用的，术语“若干”应指一或大于一的整数(即多个)。
[0030]如在此所使用的，术语“处理器”应指:可存储、检索以及处理数据的可编程模拟和/或数字装置；计算机；工作站；个人计算机；微处理器；微控制器；微型计算机；控制器；中央处理单元；主机计算机；小型计算机；服务器；网络处理器；或任何合适的处理装置或设备。[0031]如在此所使用的，术语“电导体”或“导体”应指导线(例如实心；绞合；绝缘；非绝缘)、铜导体、铝导体、合适的金属导体，或允许电流容易流动的其它合适的材料或物体。
[0032]如在此所使用的，将两个或更多部分“连接”或“耦合”到一起的陈述应指该部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部分结合。此外，如在此所使用的，将两个或更多部分“附接”到一起的陈述应指将该部分直接结合到一起。
[0033]结合用于飞机断路器的断路器面板描述了所公开的概念，尽管所公开的概念适用于广泛范围的断路器面板。
[0034]参考图1-5，断路器面板2包括若干断路器模块4，5，6 (例如但不限于若干两个示例的DC断路器模块4，5，以及一个示例AC断路器模块6)，该若干断路器模块4，5，6每个具有连接器7 (在图6中示出)、具有连接器9的监测模块8 (在图5的虚线图中示出)，以及包括第一连接器12的框架10 (图4和图5)，该第一连接器12耦合到用于监测模块8的框架10并且构造成可拆卸地电气和机械接合该监测模块连接器9。断路器面板2进一步包括若干第二连接器14，该若干第二连接器14耦合到用于若干断路器模块4，5，6的框架10。若干第二连接器14中的每一个第二连接器被构造成可拆卸地电气和机械接合若干断路器模块4，5，6中的相应一个断路器模块的连接器7。若干第三连接器16，17，18被耦合到框架10。
[0035]断路器面板2同样包括多个第一导体20，21，22，在若干第三连接器16，17，18中的一个第三连接器以及与若干断路器模块4，5，6中的一个断路器模块的连接器7对应的若干第二连接器14中的一个第二连接器之间分别电连接所述多个第一导体20，21，22中的每一个第一导体。断路器面板2进一步包括多个第二导体24，25，26 (例如但不限于22个AWG导体)，在第一连接器12以及与若干断路器模块4，5，6中的一个断路器模块的连接器7对应的若干第二连接器14中的一个第二连接器之间电连接多个第二导体24，25，26中的每一个第二导体。若干第三连接器16，17，18 (例如但不限于若干两个DC负载连接器16，17，以及一个AC负载连接器18)中的每一个第三连接器进一步被构造成接收多个第三导体28，29,30 (例如但不限于16个AWG导体)(如虚线图所示)，多个第三导体28，29，30中的每一个第三导体被构造成电连接到相应的负载(未示出)。监测模块8和若干断路器模块4，5，6中的任何一个断路器模块可被安装到框架10中或从框架10中移除，而无需对多个第一导体20，21，22、多个第二导体24，25，26以及多个第三导体28，29，30中的任何一个第三导体进行改变。
[0036]若干第二连接器14中的每一个第二连接器包括用于多个第一导体20，21，22 (例如在用于AC负载或DC负载的框架10内)中的多个第一导体的第一多个导体构件15A。在若干第三连接器16，17，18 (例如用于到AC负载或DC负载的连接)中的一个第三连接器以及第一多个导体构件15A中的一个导体构件之间电连接多个第一导体20，21，22中的多个第一导体的每一个第一导体。若干第二连接器14中的每一个第二连接器进一步包括用于多个第二导体24，25，26 (例如限制电流的AC负载电压或DC负载电压，或线电压)中的多个第二导体的第二多个导体构件15B。在第一连接器12以及第二多个导体构件15B中的一个导体构件之间电连接多个第二导体24，25，26中的多个第二导体的每一个第二导体。
[0037]如图8-10的断路器模块4'所示，若干断路器模块4，5，6中的每一个断路器模块包括若干连接器7或32、每个包括至少一个线端子36和至少一个负载端子38的多个断路器34，以及电路结构40，该电路结构40支持断路器34并且采用若干连接器7或32电互连每个断路器34的至少一个线端子36和至少一个负载端子38。
[0038]分别如图16和17的断路器模块6'和4"所示，至少一个线端子36被构造成接收至少一个线电压42，42'。至少一个负载端子38被构造成输出至少一个负载电压44，44'。
[0039]如采用断路器模块6'和4"所示，若干断路器模块4，5，6中的每一个断路器模块进一步包括接收至少一个线电压42，42'的若干线(例如馈线)连接器43，43'。若干线连接器43是接收多个AC线电压42的多个AC线(例如馈线)连接器43。若干线连接器43'是接收DC线电压42'的DC线(例如馈线)连接器43'。应该理解，除了在其中布置的断路器34的结构和计数之外，断路器模块4'，4"和6'本质上分别与对应的断路器模块4和6相同。
[0040]监测模块连接器9 (图5)被构造成接收至少一个线电压42并且对于若干断路器模块4，5，6中的每个断路器34接收至少一个负载电压44。监测模块8同样包括监测电路46 (图11和12)，该监测电路46被构造成监测至少一个线电压42并且对于若干断路器模块4，5,6中的每个断路器34接收至少一个负载电压44。
[0041]对于若干断路器模块4，5，6中的若干断路器模块的每个断路器34，若干第三连接器16,17,18 (图4)中的每一 个第三连接器被构造成从若干断路器模块4,5,6中的相应一个断路器模块的连接器7 (图6)和框架连接器14中输出至少一个负载电压44。
[0042]若干断路器模块4，5，6中的每一个断路器模块同样包括若干紧固件48(图2)。监测模块8包括若干紧固件50 (图5)。框架10包括若干第一孔52 (图4)，该若干第一孔52与监测模块8的若干紧固件50配合以可拆卸地将监测模块8紧固到框架10。框架10同样包括若干组54的若干第二孔56 (图4)，若干组54中的每一个组与若干断路器模块4，5，6中的相应一个断路器模块的若干紧固件48配合以可拆卸地将若干断路器模块4，5，6中的相应一个断路器模块紧固到框架10。
[0043]示例若干第三连接器16，17，18 (图4)可包括用于多个AC负载(未示出)的若干第一 AC负载连接器18以及用于多个DC负载(未不出)的若干第二 DC负载连接器16,17。
[0044]示例框架10电连接到AC中性点58 (图15)。
[0045]参考图4，断路器面板2进一步包括AC线连接器60 (例如但不限于从AC电源总线(未示出)中接收#12 AWG导体61并且与至少一个线电压42 (图16)对应)，DC线连接器62 (例如但不限于从DC电源总线(未示出)中接收#8 AffG导体63并且与至少一个线电压42;(图17)对应)，以及用于输出CAN、通信以及对主系统配电组件(MSPDA (图11))照明的连接器64。
[0046]参考图1、5和6，对于断路器模块4，5，6中的一个断路器模块的移除，若干示例紧固件48 (例如但不限于八个紧固螺钉)被移除以移除每个模块。在相应组54的若干孔56处若干紧固件48与框架10脱离。断路器模块4，5，6中的相应一个断路器模块的若干连接器32包括线连接器43，43^，如在相应的图16和17中所示。对于断路器模块4，5，6中的相应一个断路器模块的移除，若干线导体45，45'同样从线连接器43，43'中被移除。如图16和17中米用模块6'和4"所不,对于每个模块4, 5,6,若干(例如但不限于用于DC模块4,5的一个#8 AWG导线；用于AC模块6的三个或四个#12 AWG导线)飞机馈线电缆从相应的模块(例如但不限于使用螺母驱动器(未示出))中移除。较低的(关于图5)AC模块6 (图1和2)的移除提供监测模块8的通路，诸如示例电子线可取代模块(LRM)，该模块包括CAN总线PCB 68，照明PCB 70以及监测矩阵PCB 72。
[0047]如图1和6中所示，框架10进一步包括用于若干断路器模块4，5，6中的每一个断路器模块的一对导轨74，以便在接合耦合到框架10的若干第二连接器14中的相应一个第二连接器之前提供正面对准。导轨74在接合刚性负载/通信连接器14之前提供正面模块对准。示例若干紧固件48将模块4耦合到框架10的安装结构。负载连接器16，17，18(图4)从相应的模块4，5，6的单个断路器34到相应的系统负载(未示出)接收各种负载导体20，21，22。线导体60，62从相应的线(例如馈线)总线(未示出)中接收若干线导体61，63 (在图4的虚线图中示出)。负载/通信连接器14提供从断路器模块4到监测模块8的各种监测连接24，25，26 (例如但不限于#22 AffG)(例如但不限于在左侧和右侧(关于图4，6以及7)),以及从模块4，5，6的单个断路器34到负载连接器16，17，18的各种负载导体20，21，22(例如但不限于#16 AffG)ο
[0048]参考图4，5以及7，对于监测模块8的移除，在若干第一孔52处将若干示例紧固件(例如但不限于四个外加螺钉(captive screw))50与框架10脱离。通过导向销76提供了连接器12和印刷电路板的配合连接器9的适当接合，该导向销76提供引导盲配组件。监测模块8位于(关于图1)示例断路器模块6的后面。对于监测模块8的移除，在从框架10中的监测模块8的移除之前将若干断路器模块4，5，6中的一个断路器模块从框架10中移除。在该示例中，移除AC断路器模块6。框架10进一步包括用于监测模块8的导向销76(示出一个导向销76)。监测模块8的监测电路46 (图11和12)包括具有通过其中的开口78的若干印刷电路板68，70，72。开口 78接收导向销76以便在接合耦合到框架10的连接器12之前提供正面对准。
[0049]图9示出包括连接器7的示例断路器模块4'的后部。应该理解，诸如例如但不限于若干三端子端子块(用于若干AC馈线)(图16)以及若干一个端子的端子块(用于若干DC馈线)(图17)的各种馈线(未示出)可从若干馈线(未示出)中接受若干电源输入(例如但不限于若干AC线；若干DC线)。示例连接器7向若干负载(未示出)提供输出(例如但不限于用于若干单相AC负载；若干DC负载)。图10的电路结构40包括电气总线结构41(如图17中所示)、用于若干断路器模块4，5，6中的相应一个断路器模块的每个断路器34的限流器80或82 (图13和14)，以及多组端子84，组84中的每一个组接收断路器34中的相应一个断路器的至少一个线端子36和至少一个负载端子38，如图17中所示。若干断路器模块4，5，6中的每一个断路器模块的若干连接器32包括负载连接器7，该负载连接器7直接输出至少一个负载电压44并且通过若干断路器模块4，5，6中的相应一个断路器模块的断路器34中的相应一个断路器的限流器80或82间接输出至少一个负载电压44。
[0050]若干线连接器43 (图16)接收至少一个线电压42。电气总线结构41 (图17)包括:多个第一层86 (图10)，其形成导电电源总线；以及第二层88 (图13)，其包括用于若干断路器模块4，5，6中的相应一个断路器模块的每个断路器34的(例如包括图13和14的二极管90和电阻器92的断路器感测电路的)限流器80或82。例如，电气总线结构41可包括形成导电电源总线的多个层86。例如，三个不同的层86可用于三相AC应用。
[0051]示例电气总线结构41可采用例如但不限于用于层86的相对薄的激光切割或冲压铜排线(stamped copper bussing)(在图17中部分示出)(例如但不限于用于75A的连续电流的0.015英寸厚度)。示例铜排线可以在热传导热塑性塑料(例如但不限于热传导LCP热塑性塑料)的层(未示出)之间被夹入，这防止局部的加热(或热点)。可用诸如例如但不限于通过St.Paul, Minnesota的3M销售的3M? VHB?胶带的0.020英寸厚度冲压的结构胶带(未示出)将示例铜层86和热塑性塑料层(未示出)粘合在一起。该示例结构带:(1)当被加热时转化为环氧树脂并且被交联(cross-link)，以便再加热都没有影响；(2)在内部铜排线周围提供密封，从而产生合适的介电/湿度屏障，以及(3)将铜和热塑性塑料层粘合在一起(例如粘合铜层中的一层到热传导热塑性塑料的两层中的相应一层)。
[0052]例如，电气总线结构41的层86中的一层可由FR4或另外的常见电路板材料制成。
[0053]图11示出示例监测电路46包括处理器94和矩阵电路96，该矩阵电路96具有多个行98、多个列100、行选通电路102、列感测电路104以及对于行98中的一行和列100中的一列的每个组合，矩阵电路96包括隔离器106 (例如但不限于光电耦合器)和二极管108中的一个，如图15中所示。隔离器106被构造成从监测电路46中接收并且从监测电路46中电隔离至少一个线电压42，42'和至少一个负载电压44，44'。
[0054]监测模块8进一步包括向断路器面板2外部报告的报告电路110，对于若干断路器模块4，5，6中的断路器34中的每一个断路器，状态与至少一个线电压42，42'和至少一个负载电压44，4f对应。示例二极管108在行98中的一行以及列100中的一列之间被电连接并且被构造成与处理器94和矩阵电路96配合以提供行98中的一行以及列100中的一列的相应测试功能。
[0055]示例矩阵电路96可被构造成例如使得多个行98是九行，而多个列100是五列，以便将矩阵电路96构造成监测多 达45个:(a)至少一个负载电压44，44'，(b)用于行98中的一行和列100中的一列的每个 组合的二极管108，以及(c)至少一个线电压42，42^。
[0056]参考图11和12，监测模块8进一步包括作为多个第二导体24，25，26的多个电压信号116的函数的用于通信多个状态信号114的外部通信总线112。对于每个断路器34，状态信号114包括:第二导体24，25，26中的相应一个第二导体处于通电的指示，该指示与处于闭合的断路器中的相应一个断路器对应；以及第二导体24,25,26中的另一相应一个第二导体处于通电的指示，该指示与处于通电的相应馈线(未示出)对应。
[0057]为了识别对应的断路器34，处理器94输入LRU (“线可替代单元”)ID116 (例如与飞机驾驶舱的左侧或右侧对应)。该报告电路Iio向SPDA (“次级配电组件”)118输出。
[0058]图13和14示出用于DC和AC模块4，6的限流器80，82的示例。
[0059]图15中所示的电路是包括三个示例列100和三个示例行98的完整矩阵电路96的一部分。光电耦合器106或二极管108用于每行/列的组合。每个光电耦合器106用于对应的断路器34并且从对应的电源电路中提供数字电路的电流隔离。每个二极管108(例如行#1至列#1 ;行#2至列#2等)提供相应的行和列测试功能。AC中性点连接58 (到框架10)被采用并且与28VDC返回点120隔离。示例矩阵电路96可感测45个断路器、诊断二极管108以及线电压42，42'。
[0060]图16和17分别示出用于AC模块⑴和DC模块4"的线连接器43，43^。容易实现添加用于相应的AC模块6或DC模块4，5的AC馈线(未示出)或DC馈线(未示出)。模块连接器引脚的数量和尺寸选择支持临时的次级电源排线(buss)。与连接器14类似，连接器7的外侧引脚用于各种AC和DC负载(未示出)。这种临时排线通过交换断路器模块4，5，6，修改处理器94的存储器(未示出)中的表(未示出)以及添加相应的负载导体20，21，22 (图4)和相应的状态监测导体24，25，26 (图4)来方便地允许断路器34的添加或现有断路器34的修改。
[0061]虽然已经详细描述了所公开概念的特定实施例，但是本领域的技术人员应该理解，根据本公开的全部教导可对那些细节开发各种修改和替代。因此，对于由所附权利要求及其任何和所有的等价方式给出的完整宽度的所公开概念的范围而言，所公开的特定设置意味着只是说明性的而不是限制性的。
【权利要求】
1.一种断路器面板(2)，其包括: 若干断路器模块(4，5，6)，所述若干断路器模块中的每一个断路器模块包括:若干连接器(32)、每个包括至少一个线端子(36)和至少一个负载端子(38)的多个断路器(34)，以及电路结构(40)，该电路结构(40)支持所述断路器并且采用所述若干连接器电互连每个所述断路器的至少一个线端子和至少一个负载端子，所述至少一个线端子被构造成接收至少一个线电压(42)，所述至少一个负载端子被构造成输出至少一个负载电压(44)； 监测模块(8 )，其包括:连接器(9 )，该连接器(9 )被构造成接收至少一个线电压并且对于所述若干断路器模块的每个所述断路器接收至少一个负载电压；以及监测电路(46)，该监测电路(46)被构造成监测至少一个线电压并且对于所述若干断路器模块中的每个所述断路器接收至少一个负载电压； 框架(10)，其包括: 第一连接器(12)，其被耦合到所述框架并且构造成可拆卸地电气和机械接合所述监测模块的连接器， 若干第二连接器(14)，其被耦合到所述框架，所述若干第二连接器中的每一个第二连接器被构造成可拆卸地电气和机械接合所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块的连接器，以及 若干第三连接器(16，17，18)，其被耦合到所述框架，对于所述若干断路器模块中的若干断路器模块的每个所述断路器，所述若干第三连接器中的每一个第三连接器被构造成从所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块的连接器中输出至少一个负载电压； 多个第一导体(20，21，22)，在若干第三连接器中的一个第三连接器以及与所述若干断路器模块中的一个断路器模块的连接器对应的若干第二连接器中的一个第二连接器之间电连接所述多个第一导体中的 每一个第一导体； 多个第二导体(24，25，26)，在第一连接器以及与所述若干断路器模块中的一个断路器模块的连接器对应的若干第二连接器中的一个第二连接器之间电连接所述多个第二导体中的每一个第二导体，其中所述若干第三连接器中的每一个第三连接器进一步被构造成接收多个第三导体(28，29，30)，所述多个第三导体中的每一个第三导体被构造成电连接到相应的负载，以及由此所述监测模块和所述若干断路器模块中的任何一个可被安装到所述框架中或从所述框架中移除，而无需对所述多个第一导体、所述多个第二导体以及所述多个第三导体中的任何一个进行改变。
2.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中所述电路结构包括电气总线结构(41)、用于所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块的每个断路器的限流器(80，82)，以及多组端子(84)，每个所述组接收至少一个线端子和所述断路器中的相应一个断路器的至少一个负载端子；以及其中所述若干断路器模块中的每一个断路器模块的若干连接器包括:负载连接器(7)，其直接输出至少一个负载电压并且通过所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块的断路器中的相应一个断路器的限流器间接输出至少一个负载电压；以及若干线连接器(60，62)，其接收至少一个线电压。
3.根据权利要求2所述的断路器面板(2)，其中所述电气总线结构包括:多个第一层(86)，其形成导电电源总线；以及第二层(88)，其包括用于所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块的每个断路器的限流器。
4.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中若干第三连接器是用于多个AC负载的第一 AC负载连接器(18)以及用于多个DC负载的第二 DC负载连接器(16，17)。
5.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中所述若干断路器模块中的每一个断路器模块进一步包括接收至少一个线电压(42 ;42')的若干线连接器(43;43')。
6.根据权利要求5所述的断路器面板(2)，其中所述若干线连接器是接收多个AC线电压(42)的多个AC线连接器(43)。
7.根据权利要求5所述的断路器面板(2)，其中若干线连接器是接收DC线电压(42')的DC线连接器(43')。
8.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中若干第二连接器中的每一个第二连接器包括用于多个第一导体中的多个第一导体的第一多个导体构件(15A)，在若干第三连接器中的一个第三连接器以及第一多个导体构件中的一个导体构件之间电连接所述多个第一导体中的多个第一导体中的每一个第一导体，并且若干第二连接器中的每一个第二连接器进一步包括用于多个第二导体中的多个第二导体的第二多个导体构件(15B)，在第一连接器以及第二多个导体构件中的一个导体构件之间电连接所述多个第二导体中的多个第二导体的每一个第二导体。
9.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中所述监测模块进一步包括用于通信作为所述多个第二导体中的多个电压信号(116)的函数的多个状态信号(114)的外部通信总线(112)。
10.根据权利要求9所述的断路器面板(2)，其中对于每个所述断路器，状态信号包括:第二导体中的相应一个第二 导体处于通电的指示，所述指示与处于闭合的所述断路器中的相应一个断路器对应；以及第二导体中的另一相应一个第二导体处于通电的指示，所述指示与处于通电的相应馈线对应。
11.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中所述框架电连接到AC中性点(58)。
12.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中所述监测模块位于所述若干断路器模块(6)中的一个断路器模块的后面；以及其中对于所述监测模块的移除，在所述监测模块从所述框架中的移除之前将所述若干断路器模块中的所述一个断路器模块从所述框架中移除。
13.根据权利要求12所述的断路器面板(2)，其中所述若干断路器模块中的所述一个断路器模块是AC断路器模块(6 )。
14.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中所述框架进一步包括用于所述若干断路器模块中的每一个断路器模块的一对导轨(74)，以便在接合耦合到所述框架的所述若干第二连接器中的相应一个第二连接器之前提供正面对准。
15.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中所述框架进一步包括用于所述监测模块的导向销(76);以及其中所述监测模块的监测电路包括具有通过其中的开口(78)的若干印刷电路板(68，70，72)，所述开口接收导向销以便在接合耦合到所述框架的第一连接器之前提供正面对准。
16.根据权利要求1所述的断路器面板(2)，其中监测电路包括处理器(94)和矩阵电路(96)，该矩阵电路(96)包括多个行(98)、多个列(100)、行选通电路(102)、列感测电路(104)，以及对于行中的一行和列中的一列的每个组合，矩阵电路(96)包括隔离器(106)和二极管(108)中的一个；以及其中该隔离器被构造成从监测电路接收并且从监测电路电隔离所述至少一个线电压和至少一个负载电压中的一个。
17.根据权利要求16所述的断路器面板(2)，其中所述隔离器是光电耦合器(106)。
18.根据权利要求16所述的断路器面板(2)，其中所述监测模块进一步包括向所述断路器面板外部报告的报告电路(110)，对于所述若干断路器模块中的所述断路器中的每一个断路器，状态(114)与至少一个线电压和至少一个负载电压对应。
19.根据权利要求16所述的断路器面板(2)，其中二极管在该行中的一行和该列中的一列之间电连接并且被构造成与处理器和矩阵电路配合以提供所述行中的一行和所述列中的一列的相应测试功能。
20.根据权利要求19所述的断路器面板(2)，其中该多个行是九行；其中该多个列是五列；以及其中所述矩阵电路被构造成监测多达45个的:(a)所述至少一个负载电压，(b)用于该行中的一行和该列中的一列的每个组合的二极管，以及(C)所述至少一个线电压。
21.—种断路器面板(2)，其包括: 若干断路器模块(4，5，6)，所述若干断路器模块中的每一个断路器模块包括:若干紧固件(48)、若干连接器(32)、每个包括至少一个线端子(36)和至少一个负载端子(38)的多个断路器(34)，以及电路结构(40 )，该电路结构(40 )支持所述断路器并且采用所述若干连接器电互连每个所述断路器的至少一个线端子和至少一个负载端子，所述至少一个线端子被构造成接收至少一个线电压(42)，所述至少一个负载端子被构造成输出至少一个负载电压(44)； 监测模块(8)，其包括:若干紧固件(50);连接器(9)，该连接器(9)被构造成接收至少一个线电压并且对于所述若干 断路器模块中的每个所述断路器接收至少一个负载电压；以及监测电路(46)，该监测电路(46)被构造成监测至少一个线电压并且对于所述若干断路器模块中的每个所述断路器接收至少一个负载电压； 框架(10)，其包括: 若干第一孔(52)，其与所述监测模块的若干紧固件配合以可拆卸地将所述监测模块紧固到所述框架， 若干组(54)的若干第二孔(56)，所述若干组中的每一个组与所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块的若干紧固件配合以可拆卸地将所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块紧固到所述框架， 第一连接器(12)，其被耦合到所述框架并且被构造成可拆卸地电气和机械接合所述监测模块的连接器， 若干第二连接器(14)，其被耦合到所述框架，所述若干第二连接器中的每一个第二连接器被构造成可拆卸地电气和机械接合所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块的连接器，以及 若干第三连接器(16，17，18)，其被耦合到所述框架，对于所述若干断路器模块中的若干断路器模块的每个所述断路器，所述若干第三连接器中的每一个第三连接器被构造成从所述若干断路器模块中的相应一个断路器模块的连接器中输出至少一个负载电压； 多个第一导体(20，21，22)，在若干第三连接器中的一个第三连接器以及与所述若干断路器模块中的一个断路器模块的连接器对应的若干第二连接器中的一个第二连接器之间电连接所述多个第一导体中的每一个第一导体； 多个第二导体(24，25，26)，在第一连接器以及与所述若干断路器模块中的一个断路器模块的连接器对应的若干第二连接器中的一个第二连接器之间电连接所述多个第二导体中的每一个第二导体， 其中所述若干第三连接器中的每一个第三连接器进一步被构造成接收多个第三导体(28，29，30)，所述多个第三导体中的每一个第三导体被构造成电连接到相应负载，以及由此所述监测模块和所述若干断路器模块中的任何一个可被安装到所述框架中或从所述框架中移除，而无需对所述多个第一导体、所述多个第二导体以及所述多个第三导体中的任何一个进行改变。
22.根据权利要求21所述的断路器面板(2)，其中对于所述断路器模块中的一个断路器模块的移除，在若干第二孔的组中相应一个组处所述断路器模块中的所述一个断路器模块的若干紧固件与所述框架脱离；其中所述断路器模块中的所述一个断路器模块的所述若干连接器包括线连接器(60，62);以及其中对于所述断路器模块中的所述一个断路器模块的移除，若干线导体(61，63)同样从所述线连接器中移除。
23.根据权利要求21所述的断路器面板(2)，其中对于所述监测模块从所述框架中的移除，在若干第一孔处所 述监测模块的若干紧固件与所述框架脱离。
【文档编号】H05K7/14GK103477517SQ201280018340
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年4月13日 优先权日:2011年4月14日
【发明者】P·W·米尔斯, K·F·汉利, J·M·麦考密克, R·G·本肖夫 申请人:伊顿公司