用于兩極斷路器的脫扣機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及用于兩極斷路器的脫扣機構(gòu)。示例性實施例包括接地故障電路中斷兩極住宅斷路器、電弧故障電路中斷兩極住宅斷路器、以及組合式電弧故障和接地故障電路中斷兩極住宅斷路器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]在第一方面，提供了一種兩極斷路器，其包括設(shè)置在第一機械極和第二機械極之間的電子極。第一機械極包括第一電樞，并且第二機械極包括第二電樞。第一和第二電樞均適于在第一平面中旋轉(zhuǎn)。電子極包括脫扣(trip)機構(gòu)，其具有鄰近第一電樞設(shè)置的第一脫扣臂和鄰近第二電樞設(shè)置的第二脫扣臂。第一脫扣臂和第二脫扣臂均適于在基本上正交于第一平面的第二平面中旋轉(zhuǎn)。
[0003]在第二方面，提供了一種電子極，其用于與具有第一機械極和第二機械極的兩極斷路器一起使用。電子極包括螺線管和聯(lián)接到第一機械極及第二機械極的脫扣機構(gòu)。脫扣機構(gòu)包括具有第一螺線管接觸部(interface)的第一脫扣臂和具有鄰近第一螺線管接觸部設(shè)置的第二螺線管接觸部的第二脫扣臂。螺線管適于接合第一螺線管接觸部和第二螺線管接觸部以使兩極斷路器共同地脫扣。
[0004]在第三方面，提供了一種用于兩極斷路器的脫扣機構(gòu)，其包括具有適于在第一平面中旋轉(zhuǎn)的第一電樞的第一機械極和具有適于在第一平面中旋轉(zhuǎn)的第二電樞的第二機械極。脫扣機構(gòu)包括鄰近第一電樞設(shè)置的第一脫扣臂和鄰近第二電樞設(shè)置的第二脫扣臂。第一脫扣臂和第二脫扣臂均適于在基本上正交于第一平面的第二平面中旋轉(zhuǎn)。
[0005]本發(fā)明的其它特征和方面根據(jù)下面的【具體實施方式】、所附權(quán)利要求書和附圖將變得更加充分明了。
【附圖說明】
[0006]本發(fā)明的特征可從結(jié)合附圖考慮的以下詳細描述更清楚地理解，在附圖中，相同的附圖標記始終代表相同的元件，并且在附圖中:
圖1A-1C是根據(jù)本發(fā)明的示例性兩極斷路器的示意圖；
圖2A-2D是根據(jù)本發(fā)明的機械極的示例性內(nèi)部部件的示意圖；
圖3A-3C是根據(jù)本發(fā)明的示例性脫扣機構(gòu)的示意圖；
圖4A-4E是示出根據(jù)本發(fā)明的脫扣機構(gòu)的示例性操作的示意圖；
圖5A-5C是示出根據(jù)本發(fā)明的第一機械極的示例性操作的示意圖；
圖6A-6C是示出根據(jù)本發(fā)明的第二機械極的示例性操作的示意圖。
【具體實施方式】
[0007]諸如住宅兩極斷路器的兩極斷路器具有兩個電氣支路或極，電能通過所述電氣支路或極提供給一個或多個負載。例如，在美國，住宅兩極斷路器通常將240伏而不是120伏提供至諸如電干燥器、熱水器、井泵和/或電灶的裝置或電器。此前已知的兩極斷路器通常包括設(shè)置在第一和第二機械極之間的電子極。脫扣條通常延伸通過電子極并且與第一和第二機械極連通。
[0008]如果在一個極中感測到過電流或短路，則故障的機械極開閂，并且該極脫扣。此夕卜，電子極可包括電弧故障或接地故障檢測器電路，其連續(xù)地監(jiān)測在每個機械極中流動的電流。如果在任一機械極中發(fā)生電弧故障或接地故障，則檢測器電路激活單個卷繞的螺線管以使故障的機械極脫扣和開閂。當故障的機械極開閂時，脫扣條旋轉(zhuǎn)，并且這種旋轉(zhuǎn)造成另一機械極脫扣和開閂。
[0009]這種此前已知的機電式脫扣機構(gòu)試圖確保在任一機械極脫扣時另一極也脫扣，這被稱為“共同(common)脫扣”。不共同脫扣的兩極斷路器對于最終使用者來說可能潛在地構(gòu)成安全隱患，并且必須被避免。然而，包括脫扣條的此前已知的兩極斷路器具有許多缺點。
[0010]特別地，脫扣條的使用可能在制造過程中需要一些生產(chǎn)指導，并且可能需要專用夾具來確保脫扣條被準確地組裝。此外，脫扣條的關(guān)鍵特征可具有非常嚴格的公差，需要密切監(jiān)測以確保滿足所需圖紙規(guī)格。
[0011]此外，在斷路器的組裝期間，在斷路器內(nèi)的許多部件通常必須精確地對準以將脫扣條正確地對準。脫扣條的不正確對準可導致阻止脫扣條(和因此斷路器)正確操作的結(jié)合狀態(tài)。結(jié)果，此前已知的兩極斷路器設(shè)計往往需要在組裝期間對脫扣條的大量監(jiān)測。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法提供了一種用于兩極斷路器的脫扣機構(gòu)，其共同脫扣但不包括脫扣條。
[0012]參看圖1A-1C，描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性兩極斷路器10。示例性斷路器10包括:電子極12，其設(shè)置在第一機械極14L和第二機械極14R之間；以及柄部系桿16，其分別聯(lián)接到分別在第一機械極14L和第二機械極14R上的第一柄部18L和第二柄部18R。柄部系桿16可用來同時操作第一柄部18L和第二柄部18R，以分別接通和斷開斷路器10。第一機械極14L包括鄰近第一機械極電樞26L設(shè)置的第一電樞20L。第二機械極14R包括鄰近第二機械極電樞26R設(shè)置的第二電樞20R。
[0013]如圖1B-1C所示，電子極12包括具有第一脫扣臂32L和第二脫扣臂32R的脫扣機構(gòu)30 (下文更詳細地描述)，第一脫扣臂32L具有第一脫扣臂端34L，第二脫扣臂32R具有第二脫扣臂端34R。第一脫扣臂32L從電子極12的第一電樞36L延伸，并且第二脫扣臂32R從電子極12的第二電樞36R延伸。
[0014]如下文更詳細地描述的，第一脫扣臂端34L適于延伸進入鄰近第一電樞20L的第一機械極電樞26L，并且第二脫扣臂端34R適于延伸進入鄰近第二電樞20R的第二機械極電樞26R。此外，電子極12可選地包括絞編引線38，其可用來將斷路器10中的中性導體(未示出)連接到負載中心或面板板中性條(未示出)。
[0015]現(xiàn)在參看圖2A-2D，現(xiàn)在描述第一機械極14L和第二機械極14R的示例性部件和操作。特別地，圖2A示出第一機械極14L的示例性內(nèi)部部件。第一機械極14L包括:第一柄部18L ;第一電樞20L，其設(shè)置在第一電樞樞軸22L上；第一支架(cradle) 40L，其設(shè)置在第一支架樞軸42L上；第一可移動母線44L，其包括第一可移動觸點46L并且經(jīng)由第一彈簧48L聯(lián)接到第一支架40L ；以及第一靜止母線50L，其包括設(shè)置成與第一可移動觸點46L相對的第一靜止觸點52L。第一壓縮彈簧56L將第一電樞20L在順時針方向上繞第一電樞樞軸22L偏置。第一電樞20L包括第一突出部58L。
[0016]第一可移動母線44L由第一柔性導體60L連接到第一雙金屬帶54L。第一負載端子62L連接到第一雙金屬帶54L的頂端，并且也聯(lián)接到第一短路感測元件64L。如下文更詳細地描述的，第一雙金屬帶54L和第一短路感測元件64L分別用來提供過電流脫扣和瞬時脫扣功能。第一通道66L將由短路產(chǎn)生的任何電弧放電氣體導向遠離第一機械極14L。第一支架40L包括鄰近第一電樞20L的第一突出部58L設(shè)置的第一端68L和鄰近第一電樞20L的第一支架特征70L。
[0017]第一柄部18L聯(lián)接到第一可移動母線44L的上端，并可用來選擇性地接通和斷開第一機械極14L，從而選擇性地分別閉合和打開第一可移動觸點46L和第一靜止觸點52L。特別地，將第一柄部18L移動至接通位置造成第一可移動母線44L在順時針方向上移動，這造成第一可移動觸點46L和第一靜止觸點52L閉合。相比之下，將第一柄部18L移動至斷開位置造成第一可移動母線44L