CN104681363B - 包括抗回弹***的断路器、用于断路器的抗回弹***和方法 - Google Patents

包括抗回弹***的断路器、用于断路器的抗回弹***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种断路器(2)，该断路器(2)包括：壳体(4)；固定地安装于壳体(4)中的固定极构件(6)；可移动地安装于壳体(4)内的可移动极构件(8)；以及驱动轴(12)，该驱动轴(12)安装于壳体(4)并且操作性地连接至可移动极构件(8)。惯性闩锁(68)止动构件(74)邻近驱动轴(12)安装于壳体(4)并且惯性闩锁(68)操作性地连接至驱动轴(12)。惯性闩锁(68)被构造和布置成从驱动轴(12)延伸并且响应于所述驱动轴(12)随着跳闸事件从打开方向到闭合方向的旋转方向的改变而与惯性闩锁(68)止动构件(74)相接合。

Description

包括抗回弹***的断路器、用于断路器的抗回弹***和方法
技术领域
本文中所公开的主题涉及断路器领域，并且具体而言，涉及包括抗回弹***的断路器、用于断路器的抗回弹***和方法。
背景技术
断路器包括固定和可移动触头，所述固定和可移动触头连接以闭合电路以通过电流。在电流超过预定参数的情况下，例如短路事件期间，可移动触头移动离开固定触头以打开电路。处于高短路电流下的高安培额定值空气断路器可能经历非常高的触头打开力。因此，可移动触头可能在打开之后朝向固定触头向后回弹。具有高电流开断额定值(例如高达150KA及以上的电流开断额定值)的断路器在触头组件上产生非常高的约束力。这种高的力驱动可移动触头朝向止动销离开固定触头。在一些情况下，在碰撞止动销之后，可移动触头后退朝向固定触头行进并且可以暂时地重新闭合电路。
发明内容
根据示例性实施例的一个方面，一种断路器包括：壳体；固定地安装于壳体中的固定极构件；可移动地安装于壳体内的可移动极构件；以及驱动轴，该驱动轴安装于壳体并且操作性地连接至可移动极构件。惯性闩锁止动构件邻近驱动轴安装于壳体并且惯性闩锁操作性地连接至驱动轴。惯性闩锁被构造和布置成从驱动轴延伸并且响应于驱动轴随着跳闸事件从打开方向到闭合方向的旋转方向的改变而与惯性闩锁止动构件相接合。
根据示例性实施例的另一个方面，一种用于断路器的抗回弹***包括：驱动轴；被安装成邻近驱动轴的惯性闩锁止动构件；以及操作性地连接至驱动轴的惯性闩锁。该惯性闩锁被构造和布置成从驱动轴延伸并且响应于驱动轴随着断路器的跳闸事件从打开方向到闭合方向的旋转方向的改变而与惯性闩锁止动构件相接合。
根据示例性实施例的又一个方面，一种阻止断路器中的可移动极构件的回弹的方法包括：使驱动轴沿打开方向旋转以使可移动极构件移动离开固定极构件从而使电路中断；阻止驱动轴沿打开方向旋转，使得驱动轴朝向闭合方向回弹产生惯性力；响应于惯性力部署惯性闩锁；以及阻止驱动轴沿闭合方向旋转，以防止可移动极构件与固定极构件连接。
通过下文结合附图的描述，这些和其它的优点以及特征将变得更加显而易见。
附图说明
被认为是本发明的主题在说明书结尾处的权利要求书中特别指出并且明确要求保护。通过下文结合附图的详细描述，本发明的上述和其它的特征以及优点是显而易见的，在附图中：
图1是根据示例性实施例的具有抗回弹***的断路器的局部拆卸透视图；
图2是图1的抗回弹***的透视图；
图3是被示为处于闭合位置的图1的断路器的侧平面图；
图4是通过驱动轴的旋转响应于跳闸状况移动至打开位置的图3的断路器的侧平面图；
图5是回弹离开止动销的图4的断路器的侧平面图；以及
图6是部署抗回弹***以阻止驱动轴旋转的图5的断路器的侧平面图。
参照附图通过例子的详细描述解释了本发明的实施例以及优点和特征。
具体实施方式
根据示例性实施例的断路器在图1和2中被大体示为2。断路器2包括壳体4，该壳体4包绕多个固定极构件(该多个固定极构件中的一个在图3中被示为6)以及多个可移动极构件(该多个可移动极构件中的一个在图3中被示为8)。通过驱动轴12的旋转，可移动极构件8选择性地移动以与固定极构件6相接触和分离，从而闭合和打开电路。沿闭合方向旋转驱动轴12使可移动极构件8移动以与固定极构件6相接触从而闭合电路。沿打开方向旋转驱动轴12使可移动极构件8移动离开固定极构件6从而打开电路。驱动轴12可以响应于跳闸事件手动或自动地旋转。跳闸事件可以包括在电气***(未示出)的一个或多个相中的短路。
驱动轴12通过第一支承构件16和第二支承构件17可旋转地安装于壳体4。此外，驱动轴12包括与每一个可移动极构件8相交界的多个杠杆组件，该多个杠杆组件中的一个被示为20。杠杆组件20包括固定地安装于驱动轴20的第一杠杆30。杠杆组件20还包括通过间隙(未单独标出)邻近第一杠杆30并且与该第一杠杆30间隔开的固定地安装于驱动轴12的第二杠杆31。凸角34是驱动轴12上的不同杠杆。每一个杠杆30和31都包括凸角34。第一凸角34通过极联接件40枢转地连接至可移动极构件8。第二或止动杠杆36沿驱动轴12居中地安装。止动杠杆36包括第二或止动凸角38，该第二或止动凸角38具有与相对于壳体4安装的止动销48相接合的止动销接合表面44。止动销48与止动凸角38相互作用，以阻止驱动轴12随着跳闸事件而沿打开方向旋转。
根据示例性实施例，断路器2包括抗回弹***60，该抗回弹***60防止可移动极构件8在跳闸事件之后与固定极构件6重新接合，如下文将更完整地详细描述的。抗回弹***60包括惯性闩锁68和止动构件74。惯性闩锁68在第一杠杆30与第二杠杆31之间枢转地安装于驱动轴12。止动构件74通过支承架76安装于壳体4。惯性闩锁68通过偏置弹簧78被选择性地保持在非部署位置，例如图3中所示。惯性闩锁68从第一端部84延伸至第二端部85。第一端部84枢转地安装于第一杠杆30与第二杠杆31之间。第二端部85包括具有止动构件接合表面89的台阶形部分87。
现在将参照图4-6来描述抗回弹***60的操作。在跳闸事件之后，驱动轴12从打开方向旋转，如图4中所示，以使可移动极构件8与固定极构件6脱离。沿打开方向，止动杠杆36朝向止动销48旋转。一旦止动凸角38上的止动销接合表面44与止动销48相接触，驱动轴12就从打开方向回弹至闭合方向，如图5中所示。更具体地，用于使可移动极构件8与固定极构件6脱离的力使得止动凸角38从止动销48回弹，使得驱动轴12快速改变方向并且朝向闭合方向向后旋转。方向的快速改变产生惯性力，该惯性力造成惯性闩锁68克服偏置弹簧78并且向外旋转至部署位置。
在部署位置处，惯性闩锁68与止动构件74相接合，以暂时地阻止驱动轴沿闭合方向旋转。暂时阻止有利于能量的耗散，使得驱动轴12移动至跳闸位置。根据示例性实施例，止动构件接合表面89在止动构件74上施加推力，暂时地阻止驱动轴12旋转并且防止可移动极构件8与固定极构件6再次接触。
就这一点而言应当理解，示例性实施例提供了有利于断路器的干净跳闸的***。干净跳闸应当被理解成描述电路在其中打开而不弹回或者复击的跳闸。示例性实施例可以用于具有高电流开断额定值(例如高达150KA或以上的电路开断额定值)的断路器中。在这种断路器中，约束力是显著的并且能够产生回弹状况，如果未经检查，该回弹状况能够导致燃弧或者复击的其它负面结果。本发明的抗回弹***通过阻止驱动轴随着跳闸事件而沿闭合方向旋转而消除复击。还应当理解，抗回弹***的数量和位置可以例如根据断路器尺寸和电流额定值而发生变化。
尽管已经仅结合数量有限的实施例对本发明进行了详细描述，但是应当易于理解，本发明并不限于这种所公开的实施例。相反，能够将本发明修改成结合到目前为止并未进行描述但是与本发明的精神和范围相当的任何数量的改型、变型、替代或等同布置。此外，尽管已经对本发明的各个实施例进行了描述，但是应当理解，本发明的各个方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本发明并不被视为受到以上描述的限制，而是仅仅由所附权利要求的范围限定。

Claims (10)

1.一种断路器(2)，包括：
壳体(4)；
固定极构件(6)，所述固定极构件(6)固定地安装于所述壳体(4)内；
可移动极构件(8)，所述可移动极构件(8)可移动地安装于所述壳体(4)内；
驱动轴(12)，所述驱动轴(12)安装于所述壳体(4)并且操作性地连接至所述可移动极构件(8)；
惯性闩锁(68)止动构件(74)，所述惯性闩锁止动构件(74)邻近所述驱动轴(12)安装于所述壳体(4)；
惯性闩锁(68)，包括枢转地联接到所述驱动轴的第一端和具有接合表面的第二端，被构造和布置响应于所述驱动轴(12)随着跳闸事件从打开方向到闭合方向的旋转方向改变而选择性地与所述惯性闩锁(68)止动构件(74)相接合；以及
至少一个杠杆，固定地安装于所述驱动轴(12)并且操作性地连接至所述可移动极构件(8)，所述惯性闩锁(68)的第一端部(84)枢转地联接到所述至少一个杠杆。
2.根据权利要求1所述的断路器(2)，其特征在于，所述断路器(2)还包括：偏置弹簧(78)，所述偏置弹簧(78)操作性地连接至所述惯性闩锁(68)，所述偏置弹簧(78)被构造和布置成选择性地将所述惯性闩锁(68)限制在非部署位置。
3.根据权利要求1所述的断路器(2)，其特征在于，所述至少一个杠杆包括第一杠杆(30)，所述第一杠杆(30)与第二杠杆(31)间隔开，所述第一杠杆和所述第二杠杆中的每一个都固定地安装于所述驱动轴(12)并且操作性地连接至所述可移动极构件(8)，所述惯性闩锁(68)止动构件(74)布置于所述第一杠杆和所述第二杠杆之间并且枢转地连接至所述第一杠杆和所述第二杠杆。
4.根据权利要求1所述的断路器(2)，其特征在于，所述至少一个杠杆通过极联接件(40)操作性地连接至所述可移动极构件(8)。
5.根据权利要求1所述的断路器(2)，其特征在于，所述断路器(2)还包括：止动杠杆(36)，所述止动杠杆(36)安装于所述驱动轴(12)，所述止动杠杆(36)包括止动凸角(38)，所述止动凸角(38)被构造和布置成与止动销(48)相接合，以限制所述驱动轴(12)沿所述打开方向的旋转。
6.一种用于断路器(2)的抗回弹***(60)，所述抗回弹***(60)包括：
驱动轴(12)；
惯性闩锁(68)止动构件(74)，所述惯性闩锁止动构件(74)被安装成邻近所述驱动轴(12)；以及
惯性闩锁(68)，包括枢转地联接到所述驱动轴的第一端和第二端，所属第二端包括台阶形部分(87)和布置于所述台阶形部分处的接合表面，被构造和布置成响应于所述驱动轴(12)随着所述断路器(2)的跳闸事件而从打开方向到闭合方向的旋转方向的改变而与所述惯性闩锁(68)止动构件(74)相接合。
7.根据权利要求6所述的抗回弹***(60)，其特征在于，所述抗回弹***(60)还包括：偏置弹簧(78)，所述偏置弹簧(78)操作性地连接至所述惯性闩锁(68)，所述偏置弹簧(78)被构造和布置成选择性地将所述惯性闩锁(68)限制在非部署位置。
8.根据权利要求6所述的抗回弹***(60)，其特征在于，所述抗回弹***(60)还包括：固定地安装于所述驱动轴(12)的至少一个杠杆，所述惯性闩锁(68)的第一端部(84)枢转地联接到所述至少一个杠杆。
9.根据权利要求8所述的抗回弹***(60)，其特征在于，所述至少一个杠杆包括第一杠杆(30)，所述第一杠杆(30)与第二杠杆(31)间隔开，所述第一杠杆和所述第二杠杆中的每一个都固定地安装于所述驱动轴(12)，所述惯性闩锁(68)布置于所述第一杠杆和所述第二杠杆之间并且枢转地连接至所述第一杠杆和所述第二杠杆。
10.根据权利要求6所述的抗回弹***(60)，其特征在于，所述抗回弹***(60)还包括：安装于所述驱动轴(12)的止动杠杆(36)，所述止动杠杆(36)包括止动凸角(38)，所述止动凸角(38)被构造和布置成与止动销(48)相接合，以约束所述驱动轴(12)沿所述打开方向的旋转。
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