專利名稱：用于斷路器的載體連桿絕緣器的制作方法
用于斷路器的載體連桿絕緣器
背景技術(shù)：
用于配電系統(tǒng)的電氣開關(guān)裝置包括諸如斷路器、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)器、轉(zhuǎn)換開關(guān)和斷開開關(guān)等設(shè)備。常用類型的斷路器為空氣斷路器，其使用氣流來消除觸點(diǎn)分離導(dǎo)致的電弧。該氣流可由壓縮空氣源提供或由在觸點(diǎn)分離時(shí)離開被加壓的密封電弧室的空氣提供。當(dāng)斷路器觸點(diǎn)閉合時(shí)，致動(dòng)觸點(diǎn)分離機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的一部分可被定位于該電弧室中。因此在分離期間的電弧放電可能電接觸該驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，產(chǎn)生潛在的短路狀況。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，一種裝置包括觸點(diǎn)載體(contact carrier),該觸點(diǎn)載體構(gòu)造成由載體驅(qū)動(dòng)連桿(link)致動(dòng)以沿著觸點(diǎn)閉合位置和觸點(diǎn)打開位置之間的行程運(yùn)載一個(gè)或多個(gè)可動(dòng)觸點(diǎn)，在觸點(diǎn)閉合位置，可動(dòng)觸點(diǎn)與相應(yīng)的靜止觸點(diǎn)電接觸，在觸點(diǎn)打開位置，可
動(dòng)觸點(diǎn)不與相應(yīng)的靜止觸點(diǎn)接觸。該觸點(diǎn)載體包括載體外殼和載體連桿絕緣器。該載體外殼構(gòu)造成容納該載體驅(qū)動(dòng)連桿，該載體外殼進(jìn)一步包括在該載體行程的至少一部分期間被定位在電弧室內(nèi)的前表面。該載體連桿絕緣器聯(lián)接至該載體外殼。該載體連桿絕緣器包括電絕緣材料并位于電弧室和載體驅(qū)動(dòng)連桿之間的電弧路徑中。在一個(gè)特定實(shí)施例中，該載體連桿絕緣器是構(gòu)造成壓配合到載體外殼前表面中的開口內(nèi)的絕緣器插頭。該絕緣器插頭包括在該絕緣器插頭裝配到該載體外殼內(nèi)時(shí)基本與該載體外殼前表面平齊的插頭前表面。該絕緣器插頭還可包括帶槽扁平前部部分和U形部分，其中，該U形部分定位于該帶槽扁平前部部分中的槽口的中間，并且構(gòu)造成圍繞該載體驅(qū)動(dòng)連桿的至少一部分定位。該U形部分可包括與該帶槽扁平前部部分的前表面平齊地對(duì)齊以形成該插頭的前表面的前表面，該U形部分的前表面在該帶槽扁平前部部分的前表面之上延伸，以便在整個(gè)行程中該插頭前表面靠接形成該電弧室的一部分的斷路器外殼。在另一個(gè)實(shí)施例中，該載體連桿絕緣器包括由電介質(zhì)材料制成的柔性屏蔽件，該屏蔽件與載體驅(qū)動(dòng)連桿聯(lián)接并且構(gòu)造成在驅(qū)動(dòng)線路(drive line)移動(dòng)該觸點(diǎn)載體時(shí)撓曲。


并入且構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的各個(gè)方面的各個(gè)示例系統(tǒng)、方法以及其它的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在一些實(shí)施例中，一個(gè)元件可以設(shè)計(jì)為多個(gè)元件，多個(gè)元件可以設(shè)計(jì)為一個(gè)元件，示出為另一個(gè)元件的內(nèi)部組件的元件可以實(shí)現(xiàn)為外部組件并且反之亦然，等等。此外，元件可以不是按比例繪制的。圖I示出了包括載體連桿絕緣器的一個(gè)實(shí)施例的三極空氣斷路器。圖2和2A為用于附圖I中示出的三極空氣斷路器的一個(gè)極的載體組件的分解視圖。圖3為圖I中示出的三極空氣斷路器的剖視透視圖，顯示了斷路器外殼中的斷路器的一個(gè)極的載體組件。圖4為包括圖I中示出的極并且指示要在圖5-7中示出的截面的三極空氣斷路器的正視圖。圖5為在極組件處于閉合或?qū)ㄎ恢玫那闆r下的空氣斷路器沿著圖4中示出的線5-5的截面圖。圖6為在極組件處于中間觸點(diǎn)分離位置的情況下的空氣斷路器沿著圖4中示出的線5-5的截面圖。圖7為在極組件處于打開或不導(dǎo)通位置的情況下的空氣斷路器沿著圖4中示出的線5-5的截面圖。圖8和8A示出了包括載體連桿絕緣器的另一實(shí)施例的三極空氣斷路器的局部透視圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了空氣斷路器I。該空氣斷路器包括外殼3 (以短劃線示出)，該外殼3形成三個(gè)極室4、5、6，每個(gè)極室用于容納斷路器極10 (僅一個(gè)極10在圖I中以實(shí)線示出)。操作機(jī)構(gòu)15安裝在外殼3的前端。該操作機(jī)構(gòu)15對(duì)于全部三個(gè)斷路器極10是共用的，并通過具有用于每個(gè)極的驅(qū)動(dòng)凸角(lobe) 35的極軸33連接至各個(gè)極。該驅(qū)動(dòng)凸角35樞轉(zhuǎn)地連接至一對(duì)載體驅(qū)動(dòng)連桿37，該載體驅(qū)動(dòng)連桿37將驅(qū)動(dòng)凸角35的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成極部件的運(yùn)動(dòng)以分離該極的觸點(diǎn)。操作機(jī)構(gòu)15包括脫扣單元(未示出)，該脫扣單元響應(yīng)于流經(jīng)該斷路器的電流的預(yù)定特性致動(dòng)操作結(jié)構(gòu)以便通過極軸33的轉(zhuǎn)動(dòng)來打開斷路器的所有極。此夕卜，操作機(jī)構(gòu)15可通過開關(guān)凸角部36被手動(dòng)驅(qū)動(dòng)。該開關(guān)凸角部36連接至可在外殼3外部被接近的一個(gè)或多個(gè)可手動(dòng)操作的開關(guān)(未示出)。將在下文更詳細(xì)描述的極10包括構(gòu)造成連接至從外殼3向后突出的線路導(dǎo)體(未示出)的靜止觸點(diǎn)組件25。極10還包括可操作以運(yùn)載可動(dòng)觸點(diǎn)組件45離開靜止觸點(diǎn)組件25的觸點(diǎn)載體40?？蓜?dòng)觸點(diǎn)組件45包括樞轉(zhuǎn)地安裝到觸點(diǎn)載體40的多個(gè)接觸指部(contact fingers) 47ο當(dāng)斷路器閉合時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)組件45提供在靜止觸點(diǎn)組件25和構(gòu)造成連接至負(fù)載導(dǎo)體(未示出)的負(fù)載導(dǎo)體連接器組件65之間的電流路徑。該電流路徑包括靜止觸點(diǎn)27、可動(dòng)觸點(diǎn)42和連接至接觸指部47的底端49分路器(shunt)連接結(jié)構(gòu)(圖5)的柔性分路器(未示出)。移動(dòng)密封件50也樞轉(zhuǎn)地安裝到觸點(diǎn)載體40。該移動(dòng)密封件40包括形成密封的電弧室(圖I中不可見，參見圖5-7)的一部分的密封表面52。如后面更詳細(xì)描述的，載體驅(qū)動(dòng)連桿37連接到載體外殼46，該載體外殼46容納觸點(diǎn)載體40的各個(gè)部件，并與可動(dòng)觸點(diǎn)組件45共同作用以打開和關(guān)閉觸點(diǎn)。間隙開口46a (圖2)通常存在于載體外殼46中以提供用于將載體驅(qū)動(dòng)連桿37安裝到載體外殼內(nèi)的間隙。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，絕緣器插頭48被壓入載體外殼46中的間隙開口 46a內(nèi)，以使得載體驅(qū)動(dòng)連桿37與發(fā)生在電弧室中的電弧絕緣。如圖5中最佳看到的，當(dāng)觸點(diǎn)27、42閉合時(shí),載體外殼46的前表面位于電弧室中，并且當(dāng)觸點(diǎn)如圖7所不打開時(shí),該前表面移出電弧室。由于載體驅(qū)動(dòng)連桿37連接至前部載體外殼46，在沒有插頭48的情況下，當(dāng)觸點(diǎn)首次打開時(shí)，該載體驅(qū)動(dòng)連桿將會(huì)暴露于電弧室，這提供了電弧路徑以及到極軸33的可能的短路。圖2和2A示出了斷路器極110，其中絕緣器插頭48和載體驅(qū)動(dòng)連桿37被分離地示出。載體驅(qū)動(dòng)連桿37通過鍵桿(key rod) 38相互連接，該鍵桿38插入驅(qū)動(dòng)線路中的相應(yīng)的在鍵孔內(nèi)。載體驅(qū)動(dòng)連桿37利用插入頂部開口 95的銷(未示出)樞轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)凸角35。該絕緣器插頭包括具有槽口 92的帶槽扁平前部部分91和U形部分93。該U形部分93位于槽口 92的中間，并從該扁平前部部分91向后突出。該扁平前部部分91構(gòu)造為一旦該載體驅(qū)動(dòng)連桿37安裝在載體外殼46中，則壓配合在該間隙開口 46a中。該U形部分93構(gòu)造成定位在載體驅(qū)動(dòng)連桿37之間并圍繞鍵桿38。該U形部分93包括與該扁平前部部分91的前表面共面的前表面93a。該絕緣器插頭48可由具有足夠耐熱性的絕緣材料模制成單個(gè)部件。在一個(gè)實(shí)施例中，該絕緣器插頭由玻璃填充聚酯模制而成?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，當(dāng)絕緣器插頭48安裝在載體外殼46中時(shí)，該前表面91a和前表面93a與載體外殼46的前表面平齊地對(duì)齊，以使得絕緣器插頭48不會(huì)干擾斷路器的正常操作。U形部分91和槽口 92之間的間隙提 供了用于載體驅(qū)動(dòng)連桿37的間隙。該U形部分93在該扁平前部部分91之上延伸，以便當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，該扁平前部部分93a靠接形成該電弧室(參見圖5-7)的一部分的斷路器外殼23上的部分。如在圖5-7看到的，在觸點(diǎn)載體40的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上，如果絕緣器插頭48移動(dòng)至不與載體外殼平齊，則該斷路器外殼23將會(huì)將絕緣器插頭48壓入載體外殼46內(nèi)。圖4為空氣斷路器I的正視圖。截面5-5在圖4中標(biāo)出，并且將被用于在圖5-7中示出的極110的截面圖?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5，可看到極110位于電弧室13內(nèi)部?；鹃]合以便能夠被加壓的電弧室包括電弧氣體可以通過的出口 18。在圖5中，極110處于閉合位置，使得電流可以從靜止觸點(diǎn)組件25傳導(dǎo)到負(fù)載連接器組件65?？蓜?dòng)觸點(diǎn)組件45上的接觸指部47定位成使得可動(dòng)觸點(diǎn)42靠接該靜止觸點(diǎn)27。彈簧74推動(dòng)接觸指部47進(jìn)入閉合位置。絕緣器插頭48部分地位于電弧室13中。該扁平前部部分91位于電弧室中，而U形部分93僅部分地位于該電弧室中。U形部分前表面93a的頂部緊靠并可以接觸該斷路器外殼23?？蓜?dòng)觸點(diǎn)42大約在樞軸銷51和第一或自由端41之間的中間被固定到接觸指部47。在接觸指部47上的分路器連接結(jié)構(gòu)49適于連接至柔性分路器(未示出)，該柔性分路器將該接觸指部47連接至負(fù)載導(dǎo)體連接器組件65。鄰近接觸指部的自由端41的是形成可動(dòng)放電觸點(diǎn)的電弧趾部(arc toe)43,該可動(dòng)放電觸點(diǎn)與電弧滑道(arc runner) 39配合以將電弧引導(dǎo)到電弧室13中的電弧隔板17內(nèi)以熄滅電弧。移動(dòng)密封件150也樞轉(zhuǎn)地安裝到觸點(diǎn)載體40上的樞軸銷51。在閉合位置，該移動(dòng)密封件150向下定位于靜止觸點(diǎn)27之下。圖6示出了斷路器極110響應(yīng)軸33的旋轉(zhuǎn)開始打開，該軸33作用于驅(qū)動(dòng)凸角35和載體驅(qū)動(dòng)連桿37之間的連桿機(jī)構(gòu)以使該觸點(diǎn)載體40旋轉(zhuǎn)。電弧室入口 16通過觸點(diǎn)載體40的移動(dòng)而產(chǎn)生。觸點(diǎn)載體40開始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，彈簧74使接觸指部47順時(shí)針擺動(dòng)，以使得電弧趾部43接觸電弧滑道，同時(shí)可動(dòng)觸點(diǎn)42與靜止觸點(diǎn)27分離。絕緣器插頭48發(fā)生移動(dòng)從而其不再位于電弧室13中。通過該絕緣器插頭將防止在觸點(diǎn)分離期間發(fā)生的任何電弧放電接觸該載體驅(qū)動(dòng)連桿37。該扁平前部部分91和U形部分前表面93a緊靠并可以接觸斷路器外殼23。觸點(diǎn)載體的持續(xù)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致移動(dòng)密封件150朝著靜止觸點(diǎn)27向上旋轉(zhuǎn)至圖7中示出的位置。該移動(dòng)密封件150定位成在接觸指部47之間密封，并將電弧爬行(creepage)表面152正好設(shè)置在靜止觸點(diǎn)27之下，以關(guān)閉電弧室入口 16，使得電弧可被熄滅。該絕緣器插頭48位于電弧室13的外部。該扁平前部部分91a與U形部分前表面93a緊靠并可以接觸該斷路器外殼23。圖8和圖8A示出了載體連桿絕緣器148的可替換實(shí)施例。該載體連桿絕緣器148包括一對(duì)固定柔性屏蔽部件152的屏蔽夾151。該屏蔽夾151的每一個(gè)均具有環(huán)凸片155，該環(huán)凸片155構(gòu)造為環(huán)繞該驅(qū)動(dòng)連桿37之間的鍵桿38，以將該絕緣器148聯(lián)接至該驅(qū)動(dòng)連桿。該屏蔽部件152由諸如青殼紙的電介質(zhì)材料制成,并構(gòu)造成當(dāng)驅(qū)動(dòng)連桿37使觸點(diǎn)載體40沿著觸點(diǎn)閉合和觸點(diǎn)打開位置之間的行程移動(dòng)時(shí)發(fā)生撓曲。對(duì)于在說明書或權(quán)利要求書中使用的術(shù)語(yǔ)“或”(例如，A或B)，其旨在表達(dá)“A或B或兩者”。術(shù)語(yǔ)“和/或”以相同的方式使用，表示“A或B或兩者”。當(dāng)申請(qǐng)人想表示“僅A或B而不是兩者都有”時(shí)，將會(huì)使用術(shù)語(yǔ)“僅A或B而不是兩者都有”。因此，這里術(shù)語(yǔ)“或”的使用是包括性的、而不是排他性的使用。參見Bryan A. Garner,A Dictionary of Modern
Legal Usage 624 (2d. Ed. 1995) 對(duì)于這里使用的短語(yǔ)“A、B和C中的一個(gè)或多個(gè)”，(例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置成存儲(chǔ)A、B和C中的一個(gè)或多個(gè))，其想要表達(dá)以下的一組可能性A、B、C、AB、AC、BC和/或ABC (例如，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)僅A、僅B、僅C、A&B、A&C、B&C和/或A&B&C)。其意思并不是需要一個(gè)A、一個(gè)B和一個(gè)C。當(dāng)申請(qǐng)人想要表達(dá)“至少一個(gè)A、至少一個(gè)B和至少一個(gè)C”時(shí)，將會(huì)使用“至少一個(gè)A、至少一個(gè)B和至少一個(gè)C”的用語(yǔ)。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括 觸點(diǎn)載體，所述觸點(diǎn)載體構(gòu)造成由載體驅(qū)動(dòng)連桿致動(dòng)以沿著觸點(diǎn)閉合位置和觸點(diǎn)打開位置之間的行程運(yùn)載一個(gè)或多個(gè)可動(dòng)觸點(diǎn)，在觸點(diǎn)閉合位置，可動(dòng)觸點(diǎn)與相應(yīng)的靜止觸點(diǎn)電接觸，在觸點(diǎn)打開位置，可動(dòng)觸點(diǎn)不與相應(yīng)的靜止觸點(diǎn)接觸，該觸點(diǎn)載體包括 載體外殼，所述載體外殼構(gòu)造成容納該載體驅(qū)動(dòng)連桿，該載體外殼進(jìn)一步包括在載體行程的至少一部分期間被定位在電弧室內(nèi)的前表面；以及 聯(lián)接到該載體外殼的載體連桿絕緣器，該載體連桿絕緣器包括電絕緣材料并位于電弧室和載體驅(qū)動(dòng)連桿之間的電弧路徑中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，載體連桿絕緣器包括構(gòu)造成壓配合在載體外殼前表面中的開口內(nèi)的絕緣器插頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該絕緣器插頭包括插頭前表面，當(dāng)該絕緣器插頭裝配到該載體外殼內(nèi)時(shí)，所述插頭前表面與載體外殼前表面基本平齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該絕緣器插頭包括 帶槽扁平前部部分； U形部分； 其中該U形部分定位于該帶槽扁平前部部分中的槽口的中間；以及 其中該U形部分構(gòu)造成圍繞該載體驅(qū)動(dòng)連桿的至少一部分定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，該U形部分包括前表面，所述前表面與該帶槽扁平前部部分的前表面平齊地對(duì)齊以形成插頭的前表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該U形部分的前表面在該帶槽扁平前部部分的前表面之上延伸，從而在整個(gè)行程中該插頭前表面緊靠形成電弧室的一部分的斷路器夕卜殼。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，該載體連桿絕緣器包括由電介質(zhì)材料制成的柔性屏蔽件，該柔性屏蔽件與載體驅(qū)動(dòng)連桿聯(lián)接并且構(gòu)造成在該載體驅(qū)動(dòng)連桿移動(dòng)該觸點(diǎn)載體時(shí)發(fā)生撓曲。
8.一種斷路器，包括 基本閉合的電弧室，該電弧室封閉包括可動(dòng)觸點(diǎn)和靜止觸點(diǎn)的一對(duì)可分離觸點(diǎn)組件，其中該電弧室的一部分由斷路器外殼形成；以及 聯(lián)接到載體驅(qū)動(dòng)連桿的觸點(diǎn)載體，該觸點(diǎn)載體構(gòu)造成沿著觸點(diǎn)閉合位置和觸點(diǎn)打開位置之間的行程運(yùn)載可動(dòng)觸點(diǎn)，在觸點(diǎn)閉合位置，可動(dòng)觸點(diǎn)與靜止觸點(diǎn)電接觸，在觸點(diǎn)打開位置，可動(dòng)觸點(diǎn)不與相應(yīng)的靜止觸點(diǎn)接觸，該觸點(diǎn)載體包括 載體外殼，所述載體外殼構(gòu)造成容納該載體驅(qū)動(dòng)連桿，該載體外殼進(jìn)一步包括在該載體行程的至少一部分期間被定位在電弧室內(nèi)的前表面；以及 聯(lián)接至該載體外殼的載體連桿絕緣器，該載體連桿絕緣器包括電絕緣材料并位于電弧室和載體驅(qū)動(dòng)連桿之間的電弧路徑中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷路器，其特征在于，載體連桿絕緣器包括構(gòu)造成壓配合在載體外殼前表面中的開口內(nèi)的絕緣器插頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的斷路器，其特征在于，該絕緣器插頭包括插頭前表面，當(dāng)該絕緣器插頭裝配到該載體外殼內(nèi)時(shí)，所述插頭前表面基本與該載體外殼前表面平齊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的斷路器，其特征在于，該絕緣器插頭包括 帶槽扁平前部部分； U形部分； 其中該U形部分定位于該帶槽扁平前部部分中的槽口的中間；以及 其中該U形部分構(gòu)造成圍繞該載體驅(qū)動(dòng)連桿的至少一部分定位。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的斷路器，其特征在于，該U形部分包括前表面，所述前表面與該帶槽扁平前部部分的前表面平齊地對(duì)齊以形成插頭的前表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，該U形部分的前表面在該帶槽扁平前部部分的前表面之上延伸，從而在整個(gè)行程中該插頭前表面緊靠形成該電弧室的一部分的斷路器外殼。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該載體連桿絕緣器包括由電介質(zhì)材料制成的柔性屏蔽件，該柔性屏蔽件與載體驅(qū)動(dòng)連桿聯(lián)接并且構(gòu)造成在該載體驅(qū)動(dòng)連桿移動(dòng)該觸點(diǎn)載體時(shí)發(fā)生撓曲。
15.一種斷路器裝置，包括用于將載體驅(qū)動(dòng)連桿與電弧室電絕緣的部件。
16.如權(quán)利要求15所述的斷路器裝置，其特征在于，所述用于電絕緣的部件包括絕緣器 插頭。
17.如權(quán)利要求15所述的斷路器裝置，其特征在于，所述用于電絕緣的部件包括由電介質(zhì)材料構(gòu)成的柔性屏蔽件。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于斷路器的載體連桿絕緣器。在斷路器中，載體連桿絕緣器將載體驅(qū)動(dòng)連桿與電弧室電絕緣。
文檔編號(hào)H01H71/00GK102856125SQ201210282518
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者B·J·沙爾滕布蘭德, M·A·亞努塞克, R·W·米勒 申請(qǐng)人:伊頓公司