專利名稱：斷路器遠(yuǎn)距離閉合控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斷路器遠(yuǎn)距離閉合控制器。
題為“具有改進(jìn)的操作機(jī)構(gòu)的斷路器”的美國(guó)專利4,001,742描述了一種能在幾百伏的電位下切斷幾千安培電路電流的斷路器，如這項(xiàng)專利中所述的那樣，操作機(jī)構(gòu)控制能開(kāi)啟和閉合斷路器觸頭的強(qiáng)有力的操作彈簧。一旦操作機(jī)構(gòu)已作出響應(yīng)使觸頭分開(kāi)，操作彈簧必須重新加載，以向裝有觸頭的可動(dòng)觸臂提供足夠的動(dòng)力。
1994年3月18日提交的題為“高額定電流斷路器的手動(dòng)控制器組件”的美國(guó)專利申請(qǐng)08/214,522描述了一種手動(dòng)加載斷路器觸頭閉合彈簧的組件。
1994年3月28提交的題為“高額定電流斷路器的閂鎖裝置”的美國(guó)專利申請(qǐng)08/218,278描述了這樣一種閂鎖裝置，這種閂鎖裝置用來(lái)保持強(qiáng)有力的操作機(jī)構(gòu)彈簧，避免將斷路器觸頭驅(qū)動(dòng)到閉合位置。
1994年6月27日提交的題為“高額定電流斷路器的手控互鎖裝置”的美國(guó)專利申請(qǐng)08/265,877描述了在斷路器操作手柄處在完全縮回位置前限制斷路器的觸頭閉合彈簧。
1994年9月9日提交的題為“高額定電流斷路器的正加載(Positive charge)指示器裝置”的美國(guó)專利08/304,331描述了借助邏輯板及邏輯桿互鎖斷路器的加載彈簧指示器標(biāo)志，直到閉合彈簧完全加載為止防止加載指示標(biāo)志發(fā)出信號(hào)。
1994年6月27日提交的題為“高額定電流斷路器的順序閉合互鎖裝置”的美國(guó)專利08/266,409描述了閉合連桿和斷路器觸頭閉合彈簧之間的相互作用，以防止操作斷路器閉合按鈕。
當(dāng)遠(yuǎn)離斷路器外殼操作斷路器時(shí)，采用諸如保持電磁線圈、閉合電磁線圈等的裝置來(lái)放松斷路器觸頭閉合彈簧。美國(guó)專利4,301,433和4,301434中介紹了這些裝置。然而在高額定電流斷路器中采用強(qiáng)有力的觸頭閉合彈簧的情況下，當(dāng)閉合電磁線圈持續(xù)激勵(lì)時(shí)，遠(yuǎn)距離閉合裝置本質(zhì)上不能防止遠(yuǎn)距離閉合電磁線圈損壞。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能經(jīng)受反復(fù)的閉合償試而不會(huì)損壞閉合電磁線圈的現(xiàn)場(chǎng)(field)安裝的遠(yuǎn)距離斷路器觸頭閉合控制器。
一種遠(yuǎn)距離閉合控制器安裝在斷路器外殼內(nèi)，允許遠(yuǎn)距離控制斷路操作機(jī)構(gòu)閉合斷路器觸頭。利用一對(duì)第一和第二電磁線圈控制觸頭閉合彈簧的狀態(tài)。使第一電磁線圈受激勵(lì)，首先松開(kāi)觸頭閉合彈簧，且使第二電磁線圈受激勵(lì)，以阻止進(jìn)一步企圖繼續(xù)激勵(lì)第一電磁線圈。一對(duì)相對(duì)配置的扭轉(zhuǎn)彈簧與一對(duì)微型開(kāi)關(guān)相互作用，以保證在觸頭閉合彈簧已經(jīng)松開(kāi)之后立即關(guān)斷第一電磁線圈及接通第二電磁線圈。
圖1是高額定電流斷路器的頂向透視圖，移去了斷路器蓋的其中一部分，以畫出本發(fā)明的遠(yuǎn)距離觸頭閉合組件；圖2是圖1的遠(yuǎn)距離觸頭閉合組件其零件等角投影的頂向透視圖；圖3是圖1的遠(yuǎn)距離觸頭閉合組件的放大的頂向透視圖；圖4是斷路器觸頭處于開(kāi)路狀態(tài)時(shí)圖1的遠(yuǎn)距離觸頭閉合組件的局部剖切的放大的側(cè)視平面圖；以及圖5是斷路器觸頭處于閉合狀態(tài)時(shí)圖1的遠(yuǎn)距離觸頭閉合組件的局部剖切的放大的側(cè)視平面圖。
圖1中所示的高額定電流斷路器10能在幾百伏的電位下傳送幾千安培的靜態(tài)電路電流。斷路器包括電絕緣底板11，在安裝也是由電絕緣材料所組成的頂蓋13之前，把由類似的絕緣材料所組成的中間蓋12安裝到底板11上。借助從底板一側(cè)伸出的負(fù)載端子連接片19以及從底板相對(duì)一側(cè)伸出的線路端子連接片(未示出)形成與內(nèi)部載流元件的電連接。內(nèi)部元件是由裝在頂蓋13頂面上的凹部14內(nèi)的電子脫扣單元所控制的。這個(gè)脫扣單元是與美國(guó)專利4,658,323中所述的脫扣單元相似的，它還與附屬凹部15內(nèi)的附件相互作用，提供許多例如美國(guó)專利4,801,907中所述的保護(hù)和控制作用。如1994年3月28日提交的題為“高額定電流斷路器的標(biāo)定模件單元”的美國(guó)專利申請(qǐng)08/203,062中所述的操作機(jī)構(gòu)包括了閉合軸25。閉合軸25提供了使強(qiáng)有力的操作機(jī)構(gòu)觸頭閉合彈簧20加載所需的力。操作手柄16允許斷路器操作機(jī)構(gòu)手控操作。操作機(jī)構(gòu)的各元件安裝到操作機(jī)構(gòu)的側(cè)架21上。閉合軸25和驅(qū)動(dòng)軸65以上述幾項(xiàng)美國(guó)專利中所述的方式貫穿側(cè)架21。斷路器觸頭(未示出)可借助斷開(kāi)按鈕18打開(kāi)，在檢查槽18A下面可見(jiàn)到斷開(kāi)指示標(biāo)記；斷路器觸頭可借助閉合按鈕17閉合，在檢查槽17A下面可見(jiàn)到閉合指示標(biāo)記。根據(jù)本發(fā)明，遠(yuǎn)距離觸頭閉合彈簧組件24安裝到側(cè)架21上，用以與貫穿側(cè)架上的槽23的致動(dòng)器翼片22相互作用，且以參照?qǐng)D2和3中所畫的遠(yuǎn)距離觸頭閉合組件24安裝到驅(qū)動(dòng)軸65附近的斷路器操作機(jī)構(gòu)側(cè)架21前后所清楚見(jiàn)到的方式與閉合按鈕17互相連接。
如附圖中所示，閉合按鈕17通過(guò)由平行臂27和垂直臂28所組成的桿26與致動(dòng)器翼片22相連接。閉合電磁線圈33安裝在支架29的底部30，安裝成使得可動(dòng)鐵芯34通過(guò)貫穿可動(dòng)鐵芯上的翼片60以及驅(qū)動(dòng)連桿59上的通孔59A的銷61而與驅(qū)動(dòng)連桿59相連接。保持電磁線圈44靠近閉合電磁線圈33安裝在U形支架29上，使得可動(dòng)鐵心貫穿配置在U形開(kāi)關(guān)致動(dòng)器桿55的側(cè)壁56上的翼片58。使桿52穿過(guò)螺旋彈簧38、39，穿過(guò)開(kāi)關(guān)致動(dòng)器55的側(cè)壁56、57上的孔56A、57A，以及穿過(guò)閉合桿43的側(cè)臂53、54上的孔53A、54A定位，而把閉合桿43安裝在開(kāi)關(guān)致動(dòng)器桿55上。彈簧38的可動(dòng)腳39安裝在閉合桿43的頂部42所形成的槽41內(nèi)，而且以與致動(dòng)器翼片22相抵觸的關(guān)系延伸，同時(shí)使固定腳40夾入閉合桿43的槽42A內(nèi)。彈簧49的可動(dòng)腳50安裝成靠在側(cè)臂53的邊緣53B上，用以與可動(dòng)鐵心相作用，固定腳51則定位在閉合桿43的頂部42的獨(dú)立槽42A內(nèi)。拉伸彈簧62連接在驅(qū)動(dòng)連桿59上的銷59B和支架29的底部30的邊緣30A之間，以下文參照?qǐng)D2、4和5所述的方式使可動(dòng)鐵心34回到其起始位置。一對(duì)微型開(kāi)關(guān)35、46安裝在支架29的側(cè)面32的伸出部32A上，且定位成使得開(kāi)關(guān)致動(dòng)器桿55上的橫檔67分別與開(kāi)關(guān)桿37、48相互作用。多導(dǎo)體電纜66把這些開(kāi)關(guān)與閉合電磁線圈、保持電磁線圈44、以及遠(yuǎn)距離閉合開(kāi)關(guān)(未示出)連接起來(lái)。
靠近驅(qū)動(dòng)軸65的斷路器操作機(jī)構(gòu)側(cè)架21上的遠(yuǎn)距離閉合控制器24示于圖4中，在上文所述的遠(yuǎn)距離閉合開(kāi)關(guān)操作之前，使斷路器的觸頭閉合彈簧加載。致動(dòng)器翼片位于槽23的左端靠近彈簧38的可動(dòng)腳39端部。閉合電磁線圈33和保持電磁線圈44是用虛線畫的，以表示相關(guān)的可動(dòng)鐵心34、35及閉合桿43和驅(qū)動(dòng)連桿59之間的位置關(guān)系。開(kāi)關(guān)35、46分別是常閉和常開(kāi)的，且配置成使得相關(guān)的桿37和48與開(kāi)關(guān)致動(dòng)器桿55端部上的翼片55A相互作用。開(kāi)關(guān)35與閉合電磁線圈33相連接，而且當(dāng)按壓遠(yuǎn)距離閉合按鈕向閉合電磁線圈提供工作電力時(shí)激勵(lì)閉合電磁線圈，從而吸引可動(dòng)鐵心34。開(kāi)關(guān)46與保持電磁線圈44相連接，并且當(dāng)如圖4和5中所示那樣觸動(dòng)遠(yuǎn)距離閉合按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)激勵(lì)保持電磁線圈。激勵(lì)遠(yuǎn)距離閉合開(kāi)關(guān)就能通過(guò)開(kāi)關(guān)35向閉合電磁線圈33提供工作電力，沿所示的方向吸引可動(dòng)鐵心34，以及順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)閉合桿43，從而沿所示方向驅(qū)動(dòng)彈簧38的可動(dòng)腳39，使之貼靠在致動(dòng)器翼片上22，放松觸頭閉合彈簧?？蓜?dòng)彈簧腳50碰撞位于可動(dòng)鐵心45的端部45的翼片58，推動(dòng)可動(dòng)鐵心45，使之緊靠保持磁鐵68，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)致動(dòng)器翼片55A，使之靠位、住桿37、48，使閉合電磁線圈33斷電，與此同時(shí)，使保持電磁線圈44通電。只要遠(yuǎn)距離閉合開(kāi)關(guān)保持激勵(lì)，遠(yuǎn)距離閉合控制器24就處在圖5中所示的狀態(tài)，防止閉合電磁線圈損壞。一旦遠(yuǎn)距離閉合開(kāi)關(guān)去激勵(lì)，開(kāi)關(guān)致動(dòng)器就在復(fù)位彈簧62的推壓下返回到圖4中的起始位置。
權(quán)利要求
1.一種斷路器，其特征在于包括模制的塑料底板11和蓋13；配置在所述蓋內(nèi)的斷路器閉合彈簧20，用以把斷路器觸頭移到閉合位置；配置在所述蓋內(nèi)的致動(dòng)器桿26，用以松開(kāi)所述閉合彈簧；以及配置在所述蓋內(nèi)的遠(yuǎn)距離閉合組件24，在收到松開(kāi)所述閉合彈簧的遠(yuǎn)距離信號(hào)時(shí)，與所述致動(dòng)器桿相互作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的斷路器，其特征在于所述閉合組件包括閉合桿43，與所述致動(dòng)器桿以及與所述閉合電磁線圈33相互作用，用以把所述致動(dòng)器桿移動(dòng)松開(kāi)位置；開(kāi)關(guān)致動(dòng)器桿55，當(dāng)所述閉合彈簧松開(kāi)時(shí)，與所述閉合桿及保持電磁線圈44相互作用，使所述閉合電磁線圈斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的斷路器，其特征在于包括第一開(kāi)關(guān)35，用以在收到所述遠(yuǎn)距離信號(hào)時(shí)，使所述閉合電磁線圈電激勵(lì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的斷路器，其特征在于包括與所述保持電磁線圈44相連接的第二開(kāi)關(guān)46，用以在所述閉合彈簧松開(kāi)時(shí)使所述閉合電磁線圈電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的斷路器，其特征在于包括所述閉合桿上的第一彈簧38，所述第一彈簧具有接觸所述桿的頂部41的第一彈簧腳39，且配置成用以接觸從所述致動(dòng)器桿的一端伸出的翼片22。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的斷路器，其特征在于包括所述閉合桿上的第二彈簧49，所述第二彈簧具有接觸所述開(kāi)關(guān)致動(dòng)器上翼片58的第二彈簧腳50。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的斷路器，其特征在于，所述保持電磁線圈包括與所述翼片相連接的保持可動(dòng)鐵心45，當(dāng)所述閉合電磁線圈電激勵(lì)時(shí)，所述翼片把所述可動(dòng)鐵心驅(qū)動(dòng)到緊靠磁鐵68的保持位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的斷路器，其特征在于所述第一彈簧和第二彈簧包括螺旋彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的斷路器，其特征在于所述第一開(kāi)關(guān)是常開(kāi)的而所述第二開(kāi)關(guān)是常閉的。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的斷路器，其特征在于，所述閉合桿的所述致動(dòng)器桿借助公共桿52而樞軸地連接在一起。
11.一種斷路器遠(yuǎn)距離閉合彈簧控制器，其特征在于包括與斷路器的致動(dòng)器桿及與閉合電磁線圈33相互作用的閉合桿43，用以把所述致動(dòng)器桿移到松開(kāi)位置；以及與所述閉合桿及保持電磁線圈44相互作用的開(kāi)關(guān)致動(dòng)器桿55，用以使閉合電磁線圈斷電。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的斷路器遠(yuǎn)距離閉合彈簧控制器，其特征在于包括在收到所述遠(yuǎn)距離信號(hào)時(shí)電激勵(lì)所述閉合電磁線圈的第一開(kāi)關(guān)35，以及與所述保持電磁線圈44相連接、用以在所述閉合彈簧松開(kāi)時(shí)電激勵(lì)連接所述閉合電磁線圈的第二開(kāi)關(guān)46。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的斷路器遠(yuǎn)距離閉合彈簧控制器，其特征在于包括所述閉合桿上的第一彈簧38，所述第一彈簧具有接觸所述桿的頂部41的第一彈簧腳39，且配置成用以接觸從所述致動(dòng)器桿的一端伸出的翼片22；以及所述閉合桿上的第二彈簧49，所述第二彈簧具有接觸所述開(kāi)關(guān)致動(dòng)器上的翼片58的第二彈簧腳50。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的斷路器遠(yuǎn)距離閉合彈簧控制器，其特征在于所述保持電磁線圈包括與所述翼片相連接的可動(dòng)鐵心45，當(dāng)所述閉合電磁線圈受到電激勵(lì)時(shí)，所述翼片把所述可動(dòng)鐵心驅(qū)動(dòng)到緊靠磁鐵69的保持位置上。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的斷路器遠(yuǎn)距離閉合彈簧控制器，其特征在于，所述第一彈簧和第二彈簧包括螺旋彈簧。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的斷路器遠(yuǎn)距離閉合彈簧控制器11，其持征在于，所述第一開(kāi)關(guān)是常開(kāi)的，所述第二開(kāi)關(guān)則是常閉的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的斷路器遠(yuǎn)距離閉合彈簧控制器，其特征在于，所述閉合桿和所述致動(dòng)器桿是借助公共桿52而樞軸地連接在一起。
全文摘要
一種遠(yuǎn)距離閉合控制器安裝在斷路器外殼內(nèi)，允許遠(yuǎn)距離控制斷路器的操作機(jī)構(gòu)打開(kāi)及閉合斷路器觸頭。一對(duì)電磁線圈用來(lái)控制觸頭閉合彈簧的狀態(tài)。使第一電磁線圈受激勵(lì)。首先松開(kāi)觸頭閉合彈簧，且使第二電磁線圈受激勵(lì)，切斷流向第一電磁線圈的電流。
文檔編號(hào)H01H3/00GK1129845SQ95119010
公開(kāi)日1996年8月28日 申請(qǐng)日期1995年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月11日
發(fā)明者R·N·卡斯通貴, J·I·史密夫, T·A·默菲 申請(qǐng)人:通用電氣公司