具有嵌入式電弧故障保護的電氣開關(guān)設(shè)備及采用此設(shè)備的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】諸如超小型斷路器(2)之類的電氣開關(guān)設(shè)備包括殼體組件(4)；可分離接觸件(6)；操作機構(gòu)(8)，其包括致動裝置(14)和閂鎖組件(40)；第一解扣裝置(10)，其用于響應(yīng)于過電流狀況而解扣所述可分離接觸件；以及第二解扣裝置(12)，其用于響應(yīng)于電弧故障、接地故障或遠(yuǎn)程發(fā)送的信號而解扣所述可分離接觸件(6)。所述超小型斷路器(2)包括復(fù)位螺線管(50)和解扣螺線管(60)。所述復(fù)位螺線管(50)與所述致動裝置(14)相連，并且包括線圈(52)，該線圈通過操作以電的方式復(fù)位所述可分離接觸件(6)。所述解扣螺線管(60)與所述閂鎖組件(40)相連，并且包括線圈(52)，該線圈通過操作以移動所述推壓桿(42)，從而電解扣所述可分離接觸件(6)。
【專利說明】具有嵌入式電弧故障保護的電氣開關(guān)設(shè)備及采用此設(shè)備的系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年3月16日提交的序列號為13/422，305的美國專利申請的權(quán)益，該申請通過引用的方式在此納入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明一般地涉及電氣開關(guān)設(shè)備，更具體地說，涉及諸如具有嵌入式電弧故障保護的遠(yuǎn)程控制超小型斷路器之類的電氣開關(guān)設(shè)備。本發(fā)明還涉及采用具有嵌入式電弧故障保護的遠(yuǎn)程控制超小型斷路器的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0004]電氣開關(guān)設(shè)備例如包括電路開關(guān)裝置；諸如斷路器之類的電路中斷器；網(wǎng)絡(luò)保護器；接觸器；電動機起動器；以及其它負(fù)載控制器。
[0005]小型或超小型斷路器的一種用途例如是位于空間和/或重量有限的設(shè)備或環(huán)境中，例如但不限于飛機電氣系統(tǒng)，在這些設(shè)備或環(huán)境中所述斷路器不僅提供過電流保護，而且還充當(dāng)用于接通和關(guān)斷設(shè)備的開關(guān)。這樣，它們會被頻繁地使用，因此必須在許多操作周期上能夠可靠地執(zhí)行操作。
[0006]超小型斷路器具有典型的斷路器組件，例如，非導(dǎo)電殼體；外部致動器；至少兩個被構(gòu)造為與線和負(fù)載相連的外部端子；一對可分離接觸件，包括與一個外部端子電連接的固定的第一接觸件以及與其它外部端子連接的可移動的第二接觸件；操作機構(gòu)，其被配置為在第一閉合位置與第二位置之間移動可分離接觸件，在閉合的第一位置上，接觸件彼此接合并電連接，在第二位置上，接觸件分離；以及解扣(trip)裝置，其被構(gòu)造為將操作機構(gòu)閂(latch)在第一位置，直到發(fā)生過電流狀況。操作機構(gòu)包括偏置元件(例如但不限于彈簧)，其使可分離接觸件偏向第二位置。這樣，當(dāng)解扣裝置被致動時，閂鎖(latch)釋放操作機構(gòu)并且可分離接觸件移向第二位置。操作機構(gòu)也與外部致動器相連。外部致動器被構(gòu)造為在解扣事件發(fā)生后將可分離接觸件移到第一位置，或者可用于手動分離接觸件。
[0007]公知的具有電弧故障保護的斷路器包括具有至少兩個解扣機構(gòu)的解扣裝置；一個用于過電流狀況的機構(gòu)和一個用于斷路器的負(fù)載側(cè)上電弧故障的機構(gòu)。過電流機構(gòu)一般包括細(xì)長型雙金屬元件，該元件響應(yīng)于溫度變化而發(fā)生彎曲。彎曲動作致動閂鎖，從而允許操作機構(gòu)分離可分離接觸件。響應(yīng)于電流通過雙金屬元件，產(chǎn)生熱量。這樣，電流越多，彎曲的程度就越大。此類斷路器的電子電弧故障機構(gòu)包括電子電弧故障檢測器和螺線管組件。當(dāng)電子電弧故障檢測器感測到電弧時，螺線管發(fā)送脈沖并致動解扣裝置。除了其它缺點之夕卜，此設(shè)計相對較大，從而占用大量空間。
[0008]另外，在特定條件下，需要提供超小型斷路器的遠(yuǎn)程控制操作。
[0009]因此，在諸如超小型斷路器之類的電氣開關(guān)設(shè)備，以及采用這種電氣開關(guān)設(shè)備的系統(tǒng)中存在改進(jìn)的空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]這些需求以及其它方面可通過本發(fā)明的實施例滿足，本發(fā)明涉及諸如具有嵌入式電弧故障保護的超小型斷路器之類的電氣開關(guān)設(shè)備，本發(fā)明還涉及采用該超小型斷路器的系統(tǒng)。
[0011]作為本發(fā)明的一方面，電氣開關(guān)設(shè)備包括:殼體組件；可分離接觸件，其被所述殼體組件包圍；操作機構(gòu)，其用于斷開和閉合所述可分離接觸件，所述操作機構(gòu)包括致動裝置和閂鎖組件；第一解扣裝置，其被構(gòu)造為響應(yīng)于過電流狀況而解扣所述可分離接觸件;第二解扣裝置，其被構(gòu)造為響應(yīng)于電弧故障、接地故障或遠(yuǎn)程發(fā)送的信號而解扣所述可分離接觸件；第一螺線管，其操作地連接到所述致動裝置；以及第二螺線管，其操作地連接到所述閂鎖組件。
[0012]所述可分離接觸件可包括固定接觸件和可移動接觸件，其中所述可分離接觸件可在第一位置與第二位置之間移動，所述第一位置對應(yīng)于所述可移動接觸件和所述固定接觸件電連接，所述第二位置對應(yīng)于所述可移動接觸件和所述固定接觸件分離且不被電連接。所述操作機構(gòu)可進(jìn)一步包括偏置元件，其中所述偏置元件使所述可分離接觸件偏向所述第二位置。所述R鎖組件可包括推壓桿和機械聯(lián)動裝置，所述偏置元件可以為彈簧，并且所述致動裝置可以為復(fù)位按鈕，其中所述復(fù)位按鈕被構(gòu)造為壓縮所述彈簧并復(fù)位所述閂鎖組件的所述推壓桿。
[0013]所述第一解扣裝置可包括雙金屬元件；其中所述機械聯(lián)動裝置與所述推壓桿和所述雙金屬元件協(xié)作，并且其中，響應(yīng)于所述過電流狀況，所述雙金屬元件升溫，這樣導(dǎo)致所述雙金屬元件彎曲，從而移動所述機械聯(lián)動裝置和所述推壓桿以釋放所述彈簧并解扣所述可分離接觸件。所述第一螺線管可以為復(fù)位螺線管，其中所述復(fù)位螺線管包括線圈，并且其中所述線圈通過操作以電的方式復(fù)位所述可分離接觸件。所述第二螺線管可以為解扣螺線管，其中所述解扣螺線管包括線圈，并且其中所述解扣螺線管的所述線圈通過操作以移動所述推壓桿，從而電解扣所述可分離接觸件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種系統(tǒng)包括:機構(gòu)控制模塊；電弧故障檢測模塊；通信接口；電源；控制器；以及電氣開關(guān)設(shè)備，該電氣開關(guān)設(shè)備包括:殼體組件；可分離接觸件，其被所述殼體組件包圍；操作機構(gòu)，其用于斷開和閉合所述可分離接觸件，所述操作機構(gòu)包括致動裝置和閂鎖組件；第一解扣裝置，其被構(gòu)造為響應(yīng)于過電流狀況而解扣所述可分離接觸件；第二解扣裝置，其被構(gòu)造為響應(yīng)于電弧故障、接地故障或遠(yuǎn)程發(fā)送的信號而解扣所述可分離接觸件；第一螺線管，其操作地連接到所述致動裝置；以及第二螺線管，其操作地連接到所述R鎖組件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下面對優(yōu)選實施例的說明時，可全面理解本發(fā)明，其中:
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的采用具有嵌入式電弧故障保護的遠(yuǎn)程控制超小型斷路器的系統(tǒng)的簡化視圖；
[0017]圖2是圖1中的超小型斷路器的局部分解等距頂視圖；
[0018]圖3是圖2中的超小型斷路器的局部分解等距后視圖；
[0019]圖4是圖3中的超小型斷路器的組裝側(cè)正視圖，其中通過剖視圖局部地示出；
[0020]圖5是圖4中的超小型斷路器的端部正視圖，其中通過剖視圖局部地示出；以及
[0021]圖6是沿圖5中的線6-6截取的剖視圖。

【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明結(jié)合遠(yuǎn)程控制超小型航空斷路器進(jìn)行描述，但是本發(fā)明也適用于大范圍的電氣開關(guān)設(shè)備。
[0023]此處使用的方向性短語，例如左、右、前、后、上、下及其派生詞，涉及附圖中所示元件的取向，而不對權(quán)利要求做出任何限制，除非此處明確引用。
[0024]如此處所用，術(shù)語“緊固件”指示任何適當(dāng)?shù)倪B接或緊固機構(gòu)，其明確地包括但不限于螺絲、螺栓以及螺栓與螺母的組合(例如但不限于鎖緊螺母)以及螺栓、墊圈及螺母。
[0025]如此處所用，聲明兩個或更多部件“相連”在一起應(yīng)該表示這些部件直接連接在一起，或者通過一個或多個中間部件連接在一起。
[0026]如此處所用，術(shù)語“數(shù)量”應(yīng)該表示I或大于I的整數(shù)(即，多個)。
[0027]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例，采用電氣開關(guān)設(shè)備的系統(tǒng)100的簡化視圖，所述電氣開關(guān)設(shè)備例如但不限于遠(yuǎn)程控制超小型航空斷路器2。
[0028]斷路器2包括:由非導(dǎo)電材料(例如但不限于塑料)制成的殼體組件4 ;一對可分離接觸件6 ;操作機構(gòu)8 ;以及一定數(shù)量的解扣裝置10、12。致動裝置(例如但不限于復(fù)位按鈕14)可移動地連接到殼體組件并被構(gòu)造為沿垂直方向移動以致動(例如，復(fù)位)可分離接觸件。可分離接觸件6包括固定的第一接觸件16和可移動的第二接觸件18。第一和第二接觸件16、18分別與對應(yīng)的端子20、22相連或成一體，所述端子延伸到所述殼體4的外部。外部端子20、22被構(gòu)造為與線或負(fù)載相連。
[0029]操作機構(gòu)8與可分離接觸件6相連，并且被構(gòu)造為在第一閉合位置(圖1)與第二斷開位置(圖6)之間移動可分離接觸件6，在第一閉合位置，可移動接觸件18與固定接觸件16接合并進(jìn)行電連接。在第二斷開位置，可移動接觸件18與固定接觸件16分離。操作機構(gòu)8包括偏置元件(例如但不限于彈簧24)，其被構(gòu)造為使可分離接觸件6偏向第二斷開位置。如下面更詳細(xì)描述的那樣，超小型斷路器實例2優(yōu)選地包括第一解扣裝置10和第二解扣裝置12，第一解扣裝置包括用于提供標(biāo)準(zhǔn)過電流保護的熱機械機構(gòu)30，第二解扣裝置用于提供嵌入式電弧故障保護。
[0030]熱機械機構(gòu)30包括雙金屬元件32。負(fù)載電路電流通過雙金屬元件32，導(dǎo)致它與I2t成比例地升溫，這種升溫與配電線中耗散的功率相關(guān)。雙金屬元件32被設(shè)計為，其彎曲移位與其溫度緊密地成比例，并且機械地連接到斷路器2中彈簧加載的閂鎖組件40。閂鎖組件40包括推壓桿(catch lever) 42，推壓桿被構(gòu)造為使可分離接觸件6保持閉合。在操作中，在預(yù)定的溫度上，雙金屬元件32經(jīng)由機械聯(lián)動裝置44(在圖1中以簡化的形式示出為虛線)將推壓桿42移位足夠的距離以解扣閂鎖組件40，從而釋放彈簧24上的壓縮力以驅(qū)使可分離接觸件6斷開并中斷負(fù)載電路電流。將理解，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可采用任何公知的或適當(dāng)?shù)膫溥x數(shù)量、類型和/或配置的熱機械機構(gòu)(未示出)。例如但非限制，將理解，可采用第二雙金屬元件(未示出)以通過適當(dāng)?shù)臋C械聯(lián)動裝置提供周圍溫度補償，其中負(fù)載電流不經(jīng)過該第二雙金屬元件。
[0031]超小型斷路器2可通過移動復(fù)位按鈕14來進(jìn)行復(fù)位，該復(fù)位按鈕與可分離接觸件6相連。也就是說，下壓復(fù)位按鈕14 (例如但不限于從圖1的角度來看，沿箭頭80的方向向下)用以重新壓縮彈簧24并且重新接合閂鎖組件40的推壓桿42。所公開的遠(yuǎn)程控制超小型斷路器2包括第一螺線管50 (在圖2-6中也示出)和第二螺線管60。第一螺線管50與可分離接觸件6相連(圖1)，并包括線圈52和磁性柱塞54。第二螺線管60也包括線圈62，該線圈與閂鎖組件40協(xié)作。
[0032]SM
[0033]在圖1所示的非限制性實例中，超小型斷路器2包括連接器或插座90(在圖1中一般通過附圖標(biāo)記90表示；也請參閱圖2、3和5)。具體而言，連接器或插座90提供例如到系統(tǒng)100的電子機構(gòu)控制模塊(MCM) 200(在圖1中以簡化的形式示出)的快速、便利的電連接。
[0034]第一螺線管50經(jīng)由MCM 200激勵，并且被構(gòu)造為通過電的方式復(fù)位斷路器2 (即，接觸件閉合)。第二螺線管60以與上面描述的雙金屬元件32類似的方式機械地連接到閂鎖組件40。第二螺線管60也由MCM200控制，并且在需要電路電流中斷時，用以解扣閂鎖組件40。此類中斷一例如但不限于一可對檢測到電弧故障、接地故障做出響應(yīng)，或者可對用于控制到負(fù)載的電力的遠(yuǎn)程發(fā)送的信號做出響應(yīng)。
[0035]電流傳感器70被采用以直接監(jiān)視負(fù)載電路電流，如圖1所示。該電流傳感器70—例如但不限于一可以由分流電阻(例如但不限于雙金屬元件32本身)、電流互感器、霍爾效應(yīng)元件或其它任何公知的或適當(dāng)?shù)拇抛柙?gòu)成。電流傳感器70輸出的信號由電子電弧故障檢測模塊(AFDM) 300處理以識別負(fù)載電路電流中指示電弧的特性，并且識別此類故障狀況是否存在。AFDM300實現(xiàn)任何公知的或適當(dāng)?shù)臋z測算法組合，并且可由任何公知的或適當(dāng)?shù)碾娮与娐窐?gòu)成，其中包括——例如但不限于——模擬裝置、離散邏輯、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或基于微處理器的電路。還將理解，AFDM300可備選地被具有適當(dāng)電路(未示出)的模塊代替或補充以同時實現(xiàn)接地故障檢測。
[0036]如上所述，MCM200的主要目的是協(xié)調(diào)第一和第二螺線管50、60的激勵以解扣(即，斷開)或復(fù)位(即，閉合)斷路器2。在執(zhí)行該協(xié)調(diào)時，MCM200基于對前面指示的操作的記憶，可保留關(guān)于斷路器2的閉合與斷開狀態(tài)的信息。由于可使用復(fù)位按鈕14執(zhí)行手動復(fù)位，因此獨立于MCM200控制的記憶本身不足以了解斷路器接觸件的狀態(tài)。因此，可理解，可使用采用額外傳感器(未示出)的額外診斷。例如但非限制，MCM200可結(jié)合使用電壓傳感器(未示出)和電流傳感器70來確定斷路器可分離接觸件6的狀態(tài)，從而針對螺線管50、60的邏輯控制提供額外的信息。例如但非限制，如果這些傳感器識別線和負(fù)載端子20、22上存在電壓，這指示可分離接觸件6閉合，并且閂鎖組件60處于閂鎖位置。類似地，如果在端子20、22上檢測到不相等的電壓，則可分離接觸件6處于斷開狀態(tài)。通過斷路器2的負(fù)載端子22的非零電流流動還可被用作有關(guān)斷路器2閉合的指示。將理解，還可采用有關(guān)斷路器狀態(tài)的進(jìn)一步診斷。例如但不限于，MCM200可利用一對機械地連接到主斷路器接觸件6的輔助接觸件(未示出)，作為確定斷路器2的狀態(tài)的方法。
[0037]螺線管50、60被電源400(在圖1中以簡化的形式示出)激勵。更具體地說，螺線管50、60可被設(shè)計為使用AC或DC電力激勵，具體取決于針對給定安裝的可用性和適用性。因此，MCM200采用適當(dāng)?shù)拈_關(guān)組件以將電壓分別施加到螺線管50、60的線圈52、62。這可以經(jīng)由半導(dǎo)體開關(guān)(例如但不限于晶體管、硅控整流器(SCR)、三端雙向可控硅元件等)或小型信號電子機械繼電器等實現(xiàn)，盡管優(yōu)選前者以最小化尺寸。對于AFDM300，MCM200可由電子電路構(gòu)成，例如但不限于模擬裝置、離散邏輯、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或基于微處理器的電路。
[0038]通信接口(Cl)電路500 (在圖1中以簡化的形式示出)監(jiān)視MCM 200和AFDM300這兩者的狀態(tài)并將選擇的信息發(fā)送給控制器600 (例如但不限于遠(yuǎn)程控制器600，在圖1中以簡化的形式示出)和/或監(jiān)視系統(tǒng)。當(dāng)然，還將理解，系統(tǒng)100可能在復(fù)雜性方面有所變化，具體取決于所需的功能，但是不偏離本發(fā)明的范圍。例如但不限于，CI(例如，500)可被配置為與ICU斷路器(未示出)通信，以便操作與使用一般公知的傳統(tǒng)MIL-83383遠(yuǎn)程控制斷路器(RCCB)(未示出)實現(xiàn)的操作相同。Cl可以備選地包括用于在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)(例如但不限于任何公知的或適當(dāng)?shù)腁RINC協(xié)議、CAN、RS-485、TTP或FlexRay)上實現(xiàn)雙向通信的電路，以便經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與對應(yīng)交通工具(例如但不限于飛機(未示出))的本地或遠(yuǎn)程配電單元(rou)控制器或主控制單元通信。
[0039]除了發(fā)送斷路器2的狀態(tài)之外，CI500還從控制器600接收斷開和閉合命令，并且將這些命令傳遞到MCM200以便利遠(yuǎn)程操作。CI500可由電子電路構(gòu)成，例如但不限于模擬裝置、離散邏輯、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或基于微處理器的電路。
[0040]通過結(jié)合來自AFDM300的故障指示監(jiān)視來自MCM200的斷路器斷開/閉合狀態(tài)，可以在內(nèi)部處理器中，或者在PDU或主控制器600中斷路器的外部推斷出斷路器解扣原因。例如但不限于，如果MCM200檢測到斷路器解扣與通過AFDM300或接地故障檢測模塊(GFDM)(未示出)檢測到的電弧或接地故障或來自控制器600的斷開命令不一致，則該解扣一定是熱解扣機構(gòu)(例如，熱機械機構(gòu)30)響應(yīng)于過電流故障的結(jié)果。該條件狀態(tài)可經(jīng)由CI500被發(fā)送到控制器600。
[0041]采用電源400為MCM200、AFDM300和CI500電子電路供電。例如但不限于，電力可源于相對于車輛底盤接地(未示出)的輸入線電壓，寄生地源于流過斷路器2的電流，或源于能量存儲元件(例如但不限于電池(未示出)；電容器(未示出))。電源400還在出現(xiàn)源電力浪涌(例如但不限于雷擊)時為電子元件提供電壓瞬變保護。
[0042]將理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可將MCM200、AFDM300和CI500的功能集成為具有共享的中央處理元件(例如但不限于微控制器)的單個電子組件。除了其它優(yōu)點之外，還可利用成本、尺寸和重量方面的優(yōu)點。
[0043]如圖2和3最佳地示出，除了上述優(yōu)點之外，所公開的超小型斷路器2還優(yōu)選地被設(shè)計為充當(dāng)適用于公知電氣開關(guān)設(shè)備的改進(jìn)型直接替換或替代。也就是說，斷路器2不僅集成上述全部特征和優(yōu)點，而且還有利地在尺寸上相對小于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制斷路器(未示出)并包括獨特的安裝功能，這種功能允許它容易地使用在新的和已有的面板(請參閱一例如但不限于一飛機面板102，在圖2和3中部分地示出)中。
[0044]在圖2和3的非限制性實例中，斷路器2包括具有第一和第二孔隙106、108的安裝支架104。第一和第二鎖緊螺母110、112被分別設(shè)置在第一和第二孔隙106、108處或其周圍。飛機面板102包括孔114、116，它們分別對應(yīng)于孔隙106、108并被構(gòu)造為容納緊固件120,122(圖2)。因此，緊固件120、122分別穿過孔114、116而延伸到孔隙106、108，從而與鎖緊螺母110、112進(jìn)行螺紋嚙合，這樣便將斷路器2固定到面板102。第一螺線管50穿過面板102中的對應(yīng)開口 118而延伸。
[0045]因此將理解，作為替代，例如但不限于，斷路器2上通常固定安裝螺母(未示出)的螺紋部130 (在圖4-6中部分地通過隱藏線圖形示出)可被用于與復(fù)位螺線管50的對應(yīng)螺紋132 (在圖4-6中部分地通過隱藏線圖形示出)協(xié)作，以將復(fù)位螺線管50固定到斷路器殼體4和/或面板102。將進(jìn)一步理解，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，斷路器2可具有任何公知的或適當(dāng)?shù)膫溥x安裝配置。例如但不限于，斷路器2不需要采用所示的安裝支架104。斷路器2可通過上述的斷路器螺紋部130與螺線管50之間的螺紋嚙合自行固定，和/或與安裝螺母(未示出)結(jié)合進(jìn)行固定。
[0046]因此將理解，所公開的遠(yuǎn)程控制超小型斷路器2與公知的遠(yuǎn)程控制斷路器設(shè)計相t匕，提供尺寸、重量和制造成本方面的改進(jìn)。除了其它優(yōu)點之外，斷路器2還可在熱過載的情況下解扣/斷開并且被手動復(fù)位，可以在不存在熱故障或AFCI故障的情況下被遠(yuǎn)程地斷開或閉合，可以進(jìn)行感測并且在熱故障或電弧故障的情況下解扣/斷開，可以被手動地復(fù)位或遠(yuǎn)程復(fù)位(即，通過電的方式復(fù)位)，并且可指示故障為熱故障還是電弧事件。
[0047]盡管詳細(xì)地描述了本發(fā)明的特定實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，根據(jù)本發(fā)明的全部教導(dǎo)，可開發(fā)對這些細(xì)節(jié)的各種修改和替換。因此，所公開的具體布置僅作為示例性的，并非限制完全由所附權(quán)利要求及其部分與全部等同物定義的本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電氣開關(guān)設(shè)備(2),包括: 殼體組件⑷； 可分離接觸件￠)，其被所述殼體組件(4)包圍； 操作機構(gòu)(8)，其用于斷開和閉合所述可分離接觸件(6)，所述操作機構(gòu)(8)包括致動裝置(14)和閂鎖組件(40)； 第一解扣裝置(10)，其被構(gòu)造為響應(yīng)于過電流狀況而解扣所述可分離接觸件； 第二解扣裝置(12)，其被構(gòu)造為響應(yīng)于電弧故障、接地故障或遠(yuǎn)程發(fā)送的信號而解扣所述可分離接觸件(6)； 第一螺線管(50)，其操作地連接到所述致動裝置(14);以及 第二螺線管(60)，其操作地連接到所述閂鎖組件(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述可分離接觸件(6)包括固定接觸件(16)和可移動接觸件(18);其中所述可分離接觸件(6)在第一位置與第二位置之間是可移動的，所述第一位置對應(yīng)于所述可移動接觸件(18)和所述固定接觸件(16)被電連接，所述第二位置對應(yīng)于所述可移動接觸件(18)和所述固定接觸件(16)分離且不被電連接；其中所述操作機構(gòu)(8)進(jìn)一步包括偏置元件(24);并且其中所述偏置元件(24)使所述可分離接觸件(6)偏向所述第二位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述閂鎖組件(40)包括推壓桿(42)和機械聯(lián)動裝置(44)，其中所述偏置元件為彈簧(24);其中所述致動裝置為復(fù)位按鈕(14)；并且其中所述復(fù)位按鈕(14)被構(gòu)造為壓縮所述彈簧并復(fù)位所述閂鎖組件的所述推壓桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述第一解扣裝置(10)包括雙金屬元件(32);其中所述機械聯(lián)動裝置(44)與所述推壓桿(42)和所述雙金屬元件(32)協(xié)作；并且其中，響應(yīng)于所述過電流狀況，所述雙金屬元件(32)升溫，這樣導(dǎo)致所述雙金屬元件彎曲，從而移動所述機械聯(lián)動裝置(44)和所述推壓桿(42)以釋放所述彈簧(24)并解扣所述可分離接觸件(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述第一螺線管為復(fù)位螺線管(50);其中所述復(fù)位螺線管(50)包括線圈(52);并且其中所述線圈(52)通過操作以電的方式復(fù)位所述可分離接觸件(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述第二螺線管為解扣螺線管(60);其中所述解扣螺線管(60)包括線圈(62);并且其中所述解扣螺線管(60)的所述線圈(62)通過操作以移動所述推壓桿(42)，從而電解扣所述可分離接觸件(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述殼體組件(4)包括連接裝置(60)，并且其中所述連接裝置(90)被構(gòu)造為將所述電氣開關(guān)設(shè)備(2)電連接到電源(400)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述連接裝置為插座(90)，其被構(gòu)造為提供插入式連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述第二解扣裝置(12)包括至少一個傳感器(70);并且其中所述至少一個傳感器(70)適合于確定所述可分離接觸件的狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中所述殼體組件(4)包括螺紋部(130)；其中所述第一螺線管(50)包括多個螺紋(132);并且其中所述第一螺線管(50)的所述螺紋(132)與所述殼體組件(4)的所述螺紋部(130)進(jìn)行螺紋嚙合。
11.一種系統(tǒng)(100),包括: 機構(gòu)控制模塊(200)； 電弧故障檢測模塊(300)； 通信接口 (500)； 電源(400)； 控制器(600);以及 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項的電氣開關(guān)設(shè)備(2)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)(100)，其中所述連接裝置(90)提供插入式連接以將所述電氣開關(guān)設(shè)備(2)電連接到所述機構(gòu)控制模塊(200)、所述電弧故障檢測模塊(300)、所述電源(400)以及所述通信接口(500)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)(100)，其中所述電源(400)為所述機構(gòu)控制模塊(200)、所述電弧故障檢測模塊(300)以及所述通信接口(500)供電。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)(100)，其中所述通信接口(500)適合于監(jiān)視所述機構(gòu)控制模塊(200)和所述電弧故障檢測模塊(300)的狀態(tài)，并且將選擇的信息發(fā)送給所述控制器 ￠00)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)(100)，其中所述通信接口(500)進(jìn)一步適合于從所述控制器(600)接收斷開和閉合命令，并且將所述斷開和閉合命令發(fā)送給所述機構(gòu)控制模塊(200)以便利遠(yuǎn)程操作。
【文檔編號】H01H71/68GK104170049SQ201380014535
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月16日
【發(fā)明者】P·W·米爾斯, J·M·麥考密克, R·G·本肖夫, S·C·施馬爾茨 申請人:伊頓公司