專利名稱：：包含過熱狀況保護的配電裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及配電裝置，特別是具有用于防御過熱狀況的裝置的配電裝置，例如插座出口、接線裝置、殼壁(wall)、光或其它電力開關、燈座、擴展卡出口盒或導線接頭(wireunion)接線盒。
背景技術：
：電氣連接，特別是在導線終止的地方(例如在出口、開關或其它配電裝置處)，易于受到可能引起火災的過熱狀況的影響。過熱狀況可能由于多種情況引起，例如電氣導體與端子之間松動的、損壞的或劣化的連接。松動、損壞或劣化的連接自身不是危害，但人們知道，這樣的連接可在電流流過時導致電弧和/或導致電氣導體的侵蝕(fretting)。電弧和/或侵蝕可導致產生過熱狀況的問題，例如灼熱接觸。灼熱接觸是可在例如銅導線與例如插座的螺旋端子的界面上形成的高阻連接。高阻連接來自界面上的電弧和/或侵蝕過程中產生的銅氧化物的增加。在例如插座的灼熱接觸故障過程中，銅導線達到灼熱溫度值，此時，導線看起來像電加熱器線圏。首先，導線的絕緣在端子處熔化。于是，熔化慢慢從端子向著插座出口盒中的其它導線發展。導線與出口的塑料絕緣的分解和熔化可產生能被電弧點燃的可燃氣體(例如氫、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔)。塑料和周圍的材料(木頭、墻板等)也可僅由灼熱連接所產生的高溫點燃。另外，在灼熱接觸形成過程中以及形成后流動的電流典型地是正常的，因為灼熱接觸兩端的電壓降(取決于電流)可在2Vr鵬到10Vnns范圍內，較高的電壓等級發生在較低的電流等級處。因此，灼熱接觸的存在不能通過傳統的上游電流保護裝置(例如傳統的斷路器或熔斷器)可靠地檢測。因此，人們希望能夠檢測導致過熱狀況的灼熱接觸或其它狀況，并在故障發展到危害狀況之前中斷電流。
發明內容本發明涉及一種配電裝置，其包含用于提供到第一導體的電氣連接的端子，例如螺釘；彈簧機構，例如一片銅或其它金屬的彈簧，其具有電氣連接到端子的第一末端與電氣連接到配電裝置的一個或一個以上的內部部件的第二導體。彈簧機構具有第一狀態與第二狀態。在第一狀態下，彈簧機構的第二末端被焊接劑電氣連接到第二導體。當焊接劑由于例如暴露于超過焊接劑熔點的過熱狀況(例如來自端子上的連續電弧或灼熱接觸)而熔化時，彈簧機構從第一狀態移動到第二狀態。在第二狀態下，彈簧機構的第二末端不再電氣連接到第二導體，由此保護內部部件免受導致過熱的故障狀況。這種彈簧機構可優選為存在于所有的線路和中性導體路徑上。在壁裝出口(walloutlet)的實例中，可以有四個彈簧機構，因為存在兩個插座。配電裝置還可包含狀況指示器，其用于指示故障狀況已經發生。狀況指示器被有效地耦合到彈簧機構的第二末端。當彈簧機構從第一狀態移動到第二狀態時，j吏得狀況指示器移動到故障指示狀態。優選為，狀況指示器包含指示器元件(該元件例如為^:置在溝槽中的滑動元件)，其凈皮有效耦合到彈簧機構的可從第一位置移動到第二位置的第二末端，其中，第二位置指示故障狀況。狀況指示器可包含窗口，指示器元件在處于第二位置時透過該窗口可見。結合附圖閱讀下面對優選實施例的介紹可獲得對本發明的充分理解，在附圖中圖1為根據本發明的插座的前^L圖，該插座包含用于防御過熱狀況(例如由于灼熱接觸引起的)的裝置；圖2與3為用于保護插座免受過熱狀況的裝置的示意圖，其構成圖1的插座的部件；圖4為根據本發明另一實施形態具有狀況指示器的插座的前視圖；以及圖5與6為示出圖4的狀況指示器的運行的示意圖。具體實施方式圖1為根據本發明的插座5的前視圖，其包含用于防御例如可能由灼熱接觸或連續電弧引起的過熱狀況的裝置。將會明了，插座5包含許多普通現有技術插座的部件。例如，插座5包含主體10，主體10包含兩片的、^=莫塑制成的熱塑性絕緣材料。插座5還包含用于將插座5安裝在傳統的出口盒20中的傳統地面安裝盤15以及兩個傳統的插座出口25和30。插座5包含用于電氣連接電力線(例如線路導線45)的兩個螺釘35和40以及用于電氣連接中性線(例如傳統120伏AC電源的中性導線60)的兩個螺釘50和55。帶螺紋的安裝孔65適用于容納緊固器(例如螺釘)，其被容納在蓋板(未示出)的安裝孔中，以便將蓋板緊固到插座5。插座5還包含用于電氣連接地線75的螺釘70，地線75對地面安裝盤15進行接地。盡管示出了螺釘35、40、50、55、70,可使用任何合適的連接或端子(例如但不限于壓緊式端子)。圖2和3為才艮據本發明用于保護插座5免受例如由于灼熱接觸或連續電弧導致的過熱狀況的裝置的原理圖。如圖2所示，導電性彈簧機構80——例如一片金屬彈簧(例如銅彈簧)或其他合適的導電材料一一以這樣的方式,皮附著到螺釘40:彈簧機構80在彈簧機構80的第一末端上電氣連接到線路導線45。彈簧機構80的第二末端卯在電氣上和物理上通過焊接劑100連接到導體95，導體95引到插座5的內部部件。人們知道，焊接劑100具有取決于焊接劑100所用具體焊接劑類型的特定熔化溫度。圖2與3中螺釘40的使用意味著僅僅是示例性的，并且，將會明了，本發明的裝置還可用于螺釘35、40、50、55(以及相關聯的導線，例如中性導線60)或其他合適端子的任何組合。在優選實施例中，圖2和3的裝置用于螺釘35、40、50、55中的每一個(以及相關聯的導線)。在正常運行條件下，裝置如圖2所示表現為線路導線45電氣連接到導體95(通過焊接劑100)，因此連接到插座5的內部部件。由導電性材料制造的彈簧機構80將傳導熱。因此，當彈簧機構80的第一末端85、線路導線45以及螺釘40的掩^上或附近的溫度變高時，例如在由例如灼熱接觸或連續電弧引起的過熱狀況過程中，所產生的熱將,皮彈簧機構80傳導到彈簧機構80的第二末端卯。當彈簧機構80的第二末端90上的溫JSX夠高時(即高于焊接劑IOO的熔點)，焊接劑IOO將熔化，由此導致彈簧機構80、特別是其第二末端90在彈簧張力下從導體95移開，如圖3所示。結果，彈簧機構80的第二末端卯與導體95之間的電氣連接將被破壞(且因此，線路導線45與導體95之間的電氣連接將被破壞)，由此隔離插座5的內部元件，并保護其免受過熱狀況。如上所述，焊接劑100的特定熔點將取決于所選擇的特定焊接劑。另外，過熱狀況開始(例如灼熱接觸的開始)與彈簧機構80的第二末端90和導體95間連接的斷開之間的時間將取決于焊接劑100的特定熔點。因此，對于給定的電流，該時間段可通過為焊接劑IOO選擇的焊接劑類型得到控制。為焊接劑IOO選擇的焊接劑的熔點越低，其對溫度上升越是敏感，且其在過熱狀況開始后熔化(導致彈簧機構80的第二末端90與導體95的分離)得越快。將會明了，應當注意選擇用于焊接劑100的焊接劑，因為太低的熔點將導致焊接劑由于正常運行條件下產生的熱而熔化(因此使得彈簧機構80的第二末端90與導體95分離)，特別是在具有高的環境狀態的應用中。多種可以買到的基于鉛的焊接劑可用于焊接劑100,其對應的坪點在下面的表l中示出。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>鑒于新環境規章，人們可能希望或有必要將無鉛焊接劑用于焊接劑100。可用于焊接劑100的多種可以買到的無鉛焊接劑及其對應的熔點在下面的表2中示出。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>圖4為才艮據本發明另一實施形態具有狀況指示器110的插座105的前視圖。插座105類似于圖l所示的插座5，至少包含線路端子(例如螺釘40)和中性端子(例如螺釘50),其各自具有如圖2和3所示的裝置(圖4中未示出)。對于特定端子(線路或中性端子)，作為彈簧機構80的第二末端卯與導體95的分離的結果，狀況指示器110能夠指示插座105內是否存在線路或中性故障狀況。狀況指示器110包含滑動元件115A、115B，其可滑動地安裝在設置在插座105前表面的溝槽120內。狀況指示器110還包含窗口125，其優選為由有色透明或半透明的材料制成，例如有色(例如紅色)的塑料。溝槽可一皮覆蓋，〗吏得除了如下所述地透過窗口125以外滑動元件115A、115B不可見。由圖4可見，滑動元件115在其上具有指示負載的字母"L"。滑動元件115A通過例如棒或桿機構被耦合到附著于插座105負載端子的彈簧機構80，使得當彈簧機構80從相關聯的導體95分離時，使得滑動元件115A向右移動并位于窗口125中，如圖5所示。滑動元件115A存在于窗口125中將指示負載故障已發生。類似地，滑動元件115B在其上具有字母"N",以指示中性。滑動元件115B通過例如棒或桿機構凈皮耦合到附著于插座105中性端子的彈簧機構80，使得當彈簧機構80從相關聯的導體95分離時，4吏得滑動元件115B向左移動并在窗口125中，如圖6所示。滑動元件115B存在于窗口125中將指示已發生中性故障。盡管詳細介紹了本發明的具體實施例，本領域技術人員將會明了，在本公開的總體教導下，可對這些細節開發出多種修改和替代。例如，盡管圖2和3所示的裝置結合插座5進行了介紹，其可用于其它配電裝置的端子，例如插座出口、接線裝置、殼壁、光或其它電力開關、燈座、擴展卡出線盒或導線接頭接線盒，因此，所公開的具體裝置意味著僅僅是示例性的而不是對本發明的范圍進行限制。本發明的范圍由所附權利要求以及任何以及所有等價內容的全部寬度給出。權利要求1.一種配電裝置(5)，其包含端子(35，40，50，55)，其用于提供到第一導體(45，60)的電氣連接；彈簧機構(80)，其具有第一末端(85)與第二末端(90)，所述第一末端被電氣連接到所述端子(35，40，50，55)；以及第二導體(95)，其被電氣連接到所述配電裝置(5)的一個或一個以上的內部部件；其中，所述彈簧機構(80)具有第一狀態和第二狀態，其中，在所述第一狀態下，所述彈簧機構(80)的所述第二末端(90)通過焊接劑(100)被電氣連接到所述第二導體(95)，其中，當所述焊接劑(100)被導致熔化時，所述彈簧機構(80)從所述第一狀態移到所述第二狀態，且其中，在所述第二狀態下，所述彈簧機構(80)的所述第二末端(90)不被電氣連接到所述第二導體(95)。2.根據權利要求l的配電裝置(5)，其中，所述端子(35，40，50，55)為螺釘。3.根據權利要求1的配電裝置(5)，其中，所述彈簧機構(80)為金屬彈簧片。4.根據權利要求1的配電裝置(5),其中，所述焊接劑(100)為鉛基焊接劑。5.根據權利要求l的配電裝置(5)，其中，所述焊接劑(100)為無鉛焊接劑。6.根據權利要求l的配電裝置(5)，其中，所述端子(35，40，50，55)為負載端子。7.根據權利要求l的配電裝置(5),其中，所述端子(35，40，50,55)為中性端子。8.—種配電裝置(105)，其包含端子(35，40,50，55),其用于提供到第一導體(45，60)的電氣連接；彈簧機構(80)，其具有第一末端(85)和第二末端(90)，所述第一末端被電氣連接到所述端子(35，40，50，55);第二導體(95)，其被電氣連接到所述配電裝置(5)的一個或一個以上的內部部件；以及狀況指示器(110)，其被有效耦合到所述彈簧機構(80)的所述第二末端(卯)；其中，所述彈簧才幾構(80)具有第一狀態和第二狀態，其中，在所述第一狀態下，所述彈簧機構(80)的所述第二末端(卯)通過焊接劑(100)被電氣連接到所述第二導體(95),其中，當所述焊接劑(100)被導致熔化時，所述彈簧機構(80)從所述第一狀態移到所述第二狀態，其中，在所述第二狀態下，所述彈簧機構(80)的所述第二末端(卯)不被電氣連接到所述第二導體(95)，且其中，當所述彈簧機構(80)從所述第一狀態移到所述第二狀態時，使得所述狀況指示器(110)移到故障指示狀態。9.根據權利要求8的配電裝置(105)，其中，所述狀況指示器(110)包含指示器元件(115A，115B)，所述指示器元件(115A，115B)被有效耦合到所述彈簧機構(80)的所述第二末端(90)，所述指示器元件(115A，115B)可從第一位置移動到第二位置，所述第二位置指示故障狀況。10.根據權利要求9的配電裝置(105)，其中，所述狀況指示器(110)包含窗口(125)，所述指示器元件(115A，115B)在所述第二位置中可透過所述窗口(125)可見。11.根據權利要求9的配電裝置(105)，其中，所述狀況指示器(110)包含溝槽(120)，其中，所述指示器元件(115A，115B)為可在所述溝槽(120)中滑動的滑動元件，且其中，所述指示器元件(115A，115B)通過在所述溝槽(120)內滑動來從所述第一位置移動到所述第二位置。12.根據權利要求11的配電裝置(105),其中，所述狀況指示器(110)包含窗口，所述指示器元件(115A，115B)在所述第二狀態中透過所述窗口(125)可見。13.根據權利要求10的配電裝置(105)，其中，所述指示器元件(115A，115B)在其上包含字母"L"與字母"N"中的一個。14.根據權利要求8的配電裝置(105)，其中，所述端子(35，40，50，55)為螺釘。15.根據權利要求8的配電裝置(105)，其中，所述彈簧機構(80)為金屬彈簧片。16.根據權利要求8的配電裝置(105)，其中，所述焊接劑(100)為鉛基焊接劑。17.根據權利要求8的配電裝置(105)，其中，所述焊接劑(100)為無鉛焊接劑。18.根據權利要求8的配電裝置(105),其中，所述端子(35，40，50，55)為負載端子。19.根據權利要求8的配電裝置(105),其中，所述端子(35，40，50，55)為中性端子。全文摘要一種配電裝置，其包含用于提供到第一導體的連接的端子，具有被電氣連接到該端子的第一末端的彈簧機構，以及電氣連接到裝置的一個或一個以上的內部部件的第二導體。彈簧機構具有第一狀態和第二狀態，在第一狀態下，第二末端被焊接劑電氣連接到第二導體。當焊接劑熔化時，彈簧機構從第二狀態移開，其中，第二末端不再電氣連接到第二導體，由此保護內部部件免受導致過熱的故障狀況。另外提供狀況指示器，其用于指示故障狀況。文檔編號H01H37/00GK101253658SQ200680031757公開日2008年8月27日申請日期2006年8月28日優先權日2005年8月30日發明者J·J·謝伊申請人:伊頓公司