專利名稱：用于固定安裝的電路斷路器的互鎖裝置的制作方法
電路斷路器一般使用互鎖裝置以便當(dāng)一對電路斷路器中的一個和單獨(dú)的電源相連時阻止這對斷路器中的另一個接通到和電源相連。
互鎖的電路斷路器室的例子可見以下的美國專利。名稱為“Switchgear Draw-Out Apparatus With Clutch nterlock”的美國專利3663773披露了一種互鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)電路斷路器的觸點(diǎn)閉合時，所述互鎖機(jī)構(gòu)妨礙觸點(diǎn)推桿，從而阻止電路斷路器斷開。名稱為“Electrical Switchboard Havinh Improved Drawout Apparatus”的美國專利4317160披露了一種互鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)斷路器觸點(diǎn)閉合時，所述互鎖機(jī)構(gòu)操作跳閘柱塞桿，從而阻止電路斷路器和室電源端子斷開。
名稱為“Electric Switchboard Apparatus With A Briaker-Fuse Interlock”的美國專利4489362和名稱為“InterlockArrangement for Circuit Breaker Compartments”的美國專利是這種互鎖的電路斷路器技術(shù)領(lǐng)域的代表，其中利用主電路斷路器裝置和輔助電路斷路器裝置確保在給定的配電電路內(nèi)同時只能有一個電路斷路器操作。
利用這種互鎖裝置，備用電路斷路器一般保持在非原始狀態(tài)，使得斷路器操作彈簧在備用電路斷路器接通而代替現(xiàn)用電路斷路器之前必須被儲能。1997,7,29批準(zhǔn)的名稱為“System For ResettingHigh Ampere Rated Circuit Breaker Operating Springs”的美國專利USP.5561451披露了一種電路斷路器，其中電路斷路器操作機(jī)構(gòu)彈簧在觸點(diǎn)斷開之后被儲能，從而使得在相關(guān)的配電系統(tǒng)內(nèi)的電路斷路器的觸點(diǎn)快速接通。
1996,5,24申請的序列號為08/653596名稱為“InterlockArrangement for Circuit Breaker Compartments”的美國專利披露了一種用于在電路斷路器室之間互鎖的裝置，其中斷開的電路斷路器保持被全部地儲能?；ユi元件部分被設(shè)置在電路斷路器的后方，并且互鎖元件部分被設(shè)置在各自的室內(nèi)。
在固定的結(jié)構(gòu)配置中，其中互鎖的電路斷路器處于固定的位置，并通過操作手柄接通和斷開，邏輯互鎖元件被全部設(shè)置在斷路器本身的后方。
因而，本發(fā)明的一個目的在于，提供一種電路斷路器互鎖裝置，其中互鎖元件被安裝在互鎖的電路斷路器的后表面上，并且其中斷開的電路斷路器保持在全儲能狀態(tài)，以便當(dāng)互鎖的現(xiàn)用電路斷路器斷開時被快速接通。
本發(fā)明的電路斷路器互鎖裝置應(yīng)用一對檢測器組件，其被安裝在第一和第二鄰接的電路斷路器的一對之每一個的后表面上，并借助于一個細(xì)長的桿相互連接。在第一電路斷路器中的操作機(jī)構(gòu)跳閘柱塞桿可釋放相連的第一電路斷路器操作機(jī)構(gòu)，從而當(dāng)在第二電路斷路器中的第二電路斷路器觸點(diǎn)已經(jīng)閉合并試圖閉合第一電路斷路器觸點(diǎn)時斷開第一電路斷路器觸點(diǎn)，反之亦然。一個獨(dú)特的連接裝置確保在兩個斷路器之間競爭的狀態(tài)下使互鎖電路斷路器中的預(yù)定的一個接通。


圖1是按照本發(fā)明的安裝在電路斷路器后方的互鎖檢測器組件的上方透視圖；圖2是圖1的檢測器組件內(nèi)的元件的上方等角投影(分解)透視圖；圖2A是在圖1的檢測器組件內(nèi)的連接器連接元件的上方等角投影(分解)透視圖；圖3是在垂直陣列中互鎖的一對電路斷路器使用的一對檢測器組件的透視圖；圖4A-C是和圖3所示的垂直電路斷路器裝置相關(guān)的機(jī)械邏輯的示意圖；圖5是在水平陣列中的一對互鎖的電路斷路器中使用的一對檢測器組件的上方透視圖；以及圖6A-C是和圖5所示的水平電路斷路器裝置相關(guān)的機(jī)械邏輯的示意圖。
按照本發(fā)明原則，一種包括連接到殼體12的蓋11的工業(yè)額定的電路斷路器10具有從殼體的端部延伸的線路母線13和從底部延伸的負(fù)載母線14，如圖1所示。被固定在U形檢測器框架16的后部17的互鎖檢測器組件15，以后稱為“檢測器組件”，被固定在殼體12的后表面上，其定位得能夠使控制杠桿銷22和電路斷路器跳閘杠桿23相互作用，并且使電路斷路器柱塞桿42(虛線所示)和傳感器杠桿21相互作用，從而控制電路斷路器觸點(diǎn)(未示出)的狀態(tài)。電路斷路器柱塞桿和電路斷路器跳閘杠桿之間的相互作用已在上述的美國專利08/653596中詳細(xì)說明了。具有延伸柱25,26,27,31的T形杠桿20借助于連接桿52、控制杠桿19并利用檢測器杠桿控制連桿18使檢測器組件和一個單獨(dú)的檢測器組件互連(圖3)。連接器連桿24用于確保當(dāng)在斷路器之間出現(xiàn)競爭狀態(tài)時，這種互鎖電路斷路器對中的一個以如下所述的方式獲勝。
參照圖2可更好地看清檢測器組件15，其中檢測器框架16以這種方式定位，使得矩形槽16C接收電路斷路器跳閘杠桿23的端部，并且矩形槽16D接收斷路器柱塞桿42的端部42D。斷路器跳閘桿28的端部28D(以虛線示出)和斷路器跳閘杠桿23內(nèi)的槽23D相連，從而以如下所述的方式建立斷路器觸點(diǎn)狀態(tài)之間的邏輯。一對支撐銷36,37通過套筒38延伸，用于支撐傳感器杠桿21，檢測器杠桿返回彈簧34，控制杠桿19，連接器連桿24和控制連桿18。T形杠桿20，以后稱為“T杠桿”借助于銷32和套筒33與框架16相連，并通過柱25,26,27,31中的一個和控制連桿18以及連桿52(圖3)相連。連接器連桿24利用柱30在一端和控制杠桿19相連，并通過柱35在相對端和傳感器杠桿21相連?？刂七B桿18通過柱29和控制杠桿19相連?？刂聘軛U銷22和控制杠桿19相連并在底端支撐滾子41，其在框架16的底部通過槽16C并通過在斷路器跳閘杠桿23內(nèi)的槽23C延伸，如假想線所示。墊片39和卡緊環(huán)連接器40用于保持這些元件并確保這些元件之間可以最小的摩擦進(jìn)行相對運(yùn)動。
連接器連桿24的突出特點(diǎn)由彈簧43,44提供，其通過槽48，孔49，雙端銷47，墊片50和卡緊環(huán)51與連桿45,46相連如圖2A所示。這樣即可確保當(dāng)借助于傳感器杠桿21或圖2所示的控制杠桿19對連桿45,46的端部施加力時兩個連桿45,46之間的相對運(yùn)動。當(dāng)在一個檢測器組件15中使用圖2所示的固體連接器連桿24’并在另一個檢測器組件中使用圖2A所示的利用彈簧43,44的連接器連桿24時，單獨(dú)的連接器連桿24’將克服連接器連桿24內(nèi)的彈簧作用，并確保這種和使用彈簧43,44的連接器連桿24相關(guān)的電路斷路器，在試圖接通一個互鎖的電路斷路器的情況下，并且另一個已經(jīng)接通時，或者如果兩個互鎖的電路斷路器同時試圖競爭接通時，將成為釋放狀態(tài)的。
圖3說明了一對垂直互鎖的檢測器組件15A,15B，為了簡明，省略了相關(guān)的電路斷路器。以假想線表示的斷路器柱塞桿42A,42B和相關(guān)的傳感器杠桿21A,21B相互作用，用于提供關(guān)于在相關(guān)電路斷路器內(nèi)的觸點(diǎn)是斷開的還是閉合的邏輯指示。電路斷路器跳閘杠桿23A,23B和相連的電路斷路器釋放桿28A,28B相配合，在和檢測器組件15B相連的電路斷路器已經(jīng)接通的狀態(tài)下，立即釋放和檢測器組件15A相連的電路斷路器，這是因?yàn)?，檢測器組件15B含有固體連接器連桿24B’，檢測器組件15A含有旁通連接器連桿24A。檢測器組件15A,15B借助于和T杠桿20A,20B的底柱25A,25B相連的連接桿52互連?？刂七B桿18A在一端和左柱27A相連，在相對端和傳感器杠桿21A相連?？刂七B桿18B在一端和右柱31B相連，在相對端和傳感器杠桿21B相連。和相應(yīng)的電路斷路器柱塞桿42A,42B的接觸使相應(yīng)的傳感器杠桿21A,21B克服返回彈簧34A,34B的偏壓作用而轉(zhuǎn)動，依此轉(zhuǎn)動各自的控制杠桿銷22A,22B，從而使相關(guān)的電路斷路器跳閘杠桿23A,23B運(yùn)動。
在垂直互鎖的上斷路器10A和垂直互鎖的下斷路器10B之間的機(jī)械邏輯結(jié)構(gòu)在下面參照圖4A-圖4B進(jìn)行說明。
對于在兩個組件中共有的元件，在和上斷路器10A相連的上檢測器組件15A內(nèi)的元件加以字母A，在和下斷路器10B相連的下檢測器組件15B內(nèi)的元件加以字母B。如圖4A所示，在斷路器10A接通而在斷路器10B被釋放的狀態(tài)下，和在檢測器組件15A中的T形杠桿20A相連的控制連桿18A處于水平平面內(nèi)，而控制杠桿銷22A處于中心線53A的左側(cè)。借助于連桿52，和檢測器組件15B中的T形杠桿20B相連的控制杠桿18B已被反時針轉(zhuǎn)動，使得相連的控制連桿18B從水平面向下延伸，而相連的控制杠桿銷22B處于中心線53B的右(left)側(cè)。
如圖4B所示，在斷路器10A處于斷開狀態(tài)，斷路器10B處于斷開狀態(tài)的情況下，在檢測器組件15A內(nèi)的T形杠桿20A使控制連桿18A順時針轉(zhuǎn)動，使得控制杠桿銷22A處于中心線53A上。在檢測器組件15B中的T形杠桿20B使控制連桿18B順時針轉(zhuǎn)動，使得連桿52反時針轉(zhuǎn)動，借以使連接的控制連桿18B使相連的控制杠桿銷22B位于中心線53B上。
如圖4C所示，在斷路器10A處于釋放狀態(tài)而斷路器10B處于接通狀態(tài)的情況下，在檢測器組件15A內(nèi)的T形杠桿20A使控制連桿18A反時針轉(zhuǎn)動，使得控制杠桿銷22A位于中心線53A的右側(cè)。由連接桿52連接的在檢測器組件15B中的T形杠桿20B使控制連桿18B順時針轉(zhuǎn)動，使得相連的控制連桿18B把相連的控制杠桿銷22B定位于中心線53B的左側(cè)。
圖5說明了一對水平互鎖的檢測器組件15A,15B，為簡明起見省略了相關(guān)的電路斷路器。以假想線表示的斷路器柱塞桿42A,42B通過開口16D和相關(guān)的傳感器杠桿21A,21B相互作用，提供關(guān)于在相關(guān)的斷路器內(nèi)的觸點(diǎn)是斷開或接通的邏輯指示。斷路器跳閘杠桿23A,23B和相連的斷路器釋放桿28A,28B通過開口16C和傳感器杠桿21A,21B相互作用，在和檢測器組件15B相連的斷路器已經(jīng)接通的情況下立即釋放和檢測器組件15B相連的斷路器。之所以如此是因?yàn)闄z測器組件15A含有固體連接器連桿24’A和檢測器組件15B含有旁通的連接器連桿24B。檢測器組件15A,15B借助于連桿52互連，連桿52與T形杠桿20A,20B的右柱26A,26B連接?？刂七B桿18A和T形杠桿20A上的銷31A相連，而控制連桿18B和T形杠桿20B上的左柱27B相連。
下面參照圖6A-6B說明水平互鎖的斷路器10A和水平互鎖的斷路器10B之間的機(jī)械邏輯結(jié)構(gòu)。
對于在兩個組件中共有的元件，在和斷路器10A相連的檢測器組件15A內(nèi)的元件加以字母A，在和斷路器10B相連的檢測器組件15B內(nèi)的元件加以字母B。
如圖6A所示，在斷路器10A接通的位置(ON)而在斷路器10B被釋放的狀態(tài)下，這和在檢測器組件15A中的T形杠桿20A相連的控制連桿18A是順時針轉(zhuǎn)動，而控制杠桿銷22A處于中心線53A的左側(cè)。借助于連桿52，使得和T形杠桿20A相連的T形杠桿20B反時針轉(zhuǎn)動，因此，相連的控制連桿18B平行于水平面延伸，而相連的控制杠桿銷22B處于中心線53B的左側(cè)。
如圖6B所示，在斷路器10A處于斷開狀態(tài)，斷路器10B處于斷開狀態(tài)的情況下，在檢測器組件15A內(nèi)的T形杠桿20A以反時針轉(zhuǎn)動，使得控制連桿18A把控制杠桿銷22A定位于中心線53A上。在檢測器組件15B中的T形杠桿20B順時針轉(zhuǎn)動，使得控制連桿18B把相連的控制杠桿銷22B定位于中心線53B上。
如圖6C所示，在斷路器10A處于釋放狀態(tài)而斷路器10B處于接通狀態(tài)的情況下，在檢測器組件15A內(nèi)的T形杠桿20A反時針轉(zhuǎn)動，使得控制連桿18A把控制杠桿銷22A定位于中心線53A的右側(cè)。在檢測器組件15B中的T形杠桿20B順時針轉(zhuǎn)動，使得相連的控制連桿18B把相連的控制杠桿銷22B定位于中心線53B的左側(cè)。
在此，對于在大的額定電流的電路斷路器之間的互鎖的結(jié)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)行了說明，其中，同時只允許一對互鎖電路斷路器中的一個接通。在室內(nèi)雖被轉(zhuǎn)換為釋放狀態(tài)的電路斷路器在不必對電路斷路器操作機(jī)構(gòu)閉合彈簧重新儲能的情況下便能在以后又被接通。
權(quán)利要求
1．一種電路斷路器的互鎖裝置，包括第一電路斷路器互鎖部件，被安裝在第一電路斷路器上，并和從第一電路斷路器延伸的用于檢測在第一電路斷路器內(nèi)的第一觸點(diǎn)是否閉合的第一觸點(diǎn)推桿相連，還和第一電路斷路器跳閘桿相連，以用于啟動第一電路斷路器跳閘桿和斷開第一觸點(diǎn)；第二電路斷路器互鎖部件，被安裝在第二電路斷路器上，并和從第二電路斷路器延伸的用于檢測在第二電路斷路器內(nèi)的第二觸點(diǎn)是否閉合的第二觸點(diǎn)推桿相連，還和第二電路斷路器跳閘桿相連，以當(dāng)?shù)谝浑娐窋嗦菲饕驯浑娺B接而試圖電連接第二電路斷路器時，用于啟動第二電路斷路器跳閘桿和斷開第二觸點(diǎn)；第一電路斷路器互鎖部件包括和第一電路斷路器跳閘桿相連的第一檢測器組件；第二電路斷路器互鎖部件包括和第二電路斷路器跳閘桿相連的第二檢測器組件，第一和第二檢測器組件借助于延長的連桿相互連接，第一檢測器組件包括和所述第一電路斷路器相連的第一支撐框架，和第一支撐框架可轉(zhuǎn)動地連接的第一控制杠桿，和第一支撐框架可轉(zhuǎn)動地相連的第一傳感器杠桿，第一傳感器杠桿和第一控制杠桿在第一連接器連桿的一端相連，第一連接器連桿的相對端和第一T形杠桿相連，第二檢測器組件包括被連接在第二電路斷路器上的第二支撐框架，第二控制杠桿可轉(zhuǎn)動地連接在第二支撐框架上，第二傳感器杠桿可轉(zhuǎn)動地連接在第二支撐框架上，第二傳感器杠桿在第二連接器連桿的一端連接于第二控制杠桿，第二連接器連桿的相對端連接于第二T形杠桿，借以使第一連接器連桿施加第一機(jī)械力，第二連接器連桿施加大于第一機(jī)械力的第二機(jī)械力。
2．如權(quán)利要求1所述的互鎖裝置，其特征在于第一傳感器杠桿被可轉(zhuǎn)動地圍繞第一返回彈簧設(shè)置，用于在不和第一觸點(diǎn)推桿接觸的情況下使第一傳感器杠桿返回原始位置。
3．如權(quán)利要求1所述的互鎖裝置，其特征在于第二傳感器杠桿被可轉(zhuǎn)動地圍繞第二返回彈簧設(shè)置，用于在不和第二觸點(diǎn)推桿接觸的情況下使第二傳感器杠桿返回原始位置。
4．如權(quán)利要求1所述的互鎖裝置，其特征在于所述第一連接器連桿包括由至少一個偏壓彈簧連接在一起的一對有槽的連桿。
5．如權(quán)利要求1所述的互鎖裝置，其特征在于第二連接器連桿包括一個沒有槽的連桿。
6．如權(quán)利要求1所述的互鎖裝置，其特征在于第一T形杠桿限定第一橫臂和第一延伸柱，第二T形杠桿限定第二橫臂和第二延伸柱。
7．如權(quán)利要求6所述的互鎖裝置，其特征在于第一控制連桿和連接桿的第一端和第一橫臂相連，其中，第二控制連桿被連接到第二橫臂的一端，連接桿的第二端連接于第二橫臂的相對端。
8．如權(quán)利要求7所述的互鎖裝置，其特征在于第一控制連桿被連接于第一橫臂，連接桿的第一端連接于第一延伸柱，并且其中，第二控制連桿被連接于第二橫臂，連接桿的第二端連接于第二延伸柱。
9．如權(quán)利要求1所述的互鎖裝置，其特征在于第一電路斷路器和第二電路斷路器被設(shè)置在水平平面內(nèi)。
10．如權(quán)利要求1所述的互鎖裝置，其特征在于第一電路斷路器和第二電路斷路器被設(shè)置在垂直平面內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明的電路斷路器互鎖裝置應(yīng)用一對檢測器組件,其被安裝在一對第一和第二鄰接電路斷路器的每一個的后表面上,并借助于一個細(xì)長的桿相互連接。在第一電路斷路器中的操作機(jī)構(gòu)跳閘柱塞桿釋放相連的第一電路斷路器操作機(jī)構(gòu),從而當(dāng)在第二電路斷路器中的第二電路斷路器觸點(diǎn)已經(jīng)閉合并試圖閉合第一電路斷路器觸點(diǎn)時斷開第一電路斷路器觸點(diǎn),反之亦然。
文檔編號H01H31/00GK1211335SQ97192243
公開日1999年3月17日 申請日期1997年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月13日
發(fā)明者R·K·西摩, M·C·格雷特, W·H·卡爾德, D·J·道蒂 申請人:通用電氣公司