用于模制外壳断路器的全封闭型电子跳闸装置

摘要

模制外壳断路器具有带有一个或多个整体地形成的介电突出物(102)的跳闸装置(100)，所述一个或多个整体地形成的介电突出物(102)被配置成在跳闸装置(100)固定到底座(200)时可滑动地与底座(200)的相应的介电构件(202)互连。介电突出物(102)自位于容纳电流互感器(114)的相邻的外壳腔(109)之间的介电壁(122)延伸，且被配置成在跳闸装置(100)相对于底座(200)移动时保持与底座(200)的介电构件(202)接触。通过在跳闸装置(100)相对于底座(200)移动时保持相互接触，介电突出物(102)连同介电构件(202)一起在电流互感器(114)的外壳腔(109)之间的外部空间(112)内保持强的介电屏障，从而防止碎片在跳闸装置(100)和底座(200)之间行进和积聚在跳闸装置(100)和底座(200)上。

说明书

发明领域

本发明涉及电流传感器组件，且更具体地，涉及具有被配置成在组装 模制外壳断路器时与底座的介电构件互连的介电突出物的全封闭式电子 跳闸装置。

背景

模制外壳断路器包括单相或多相跳闸装置和底座，因此跳闸装置可以 被安装或从底座模块移除。然而，由于跳闸装置和底座中的组件的数目及 断路器的空间要求，跳闸装置和底座之间的间距的量是极其有限的。

图1A示出了具有连接到底座的跳闸装置的现有示例性模制外壳断路 器的前视图。如所示的，跳闸装置10包括三个介电外壳11，每一个介电 外壳容纳电流互感器(CT)12并表示相。外壳11由位于跳闸装置10的 外壳11之间的外部空间中的介电壁14分隔。图1A中的底座20包括底表 面22，一对介电构件24从底表面22垂直地向上延伸。当跳闸装置10固 定到底座20时，介电构件24和介电壁14被定位成相互垂直地对齐，如 图1A所示的。然而，如图1A所示的，当跳闸装置10固定到底座20时， 小的水平空间(由箭头25表示的)存在于介电壁14和介电构件24之间。

如果断路器被电故障中断，即，跳闸，跳闸装置10可以通过由装置 10和底座20之间的溢出的电弧气体产生的压力从底座20移动，从而使由 于中断产生的碎片沿着跳闸装置10的底表面16和底座20的底表面22之 间的通风孔26行进。如图1B所示的，当跳闸装置10远离底座20垂直地 移动时，介电壁14的底部和介电构件24的顶部之间的水平空间增大。溢 出的气体将使大量的碎片在跳闸装置10和底座20之间自由行进(如通过 箭头所示的)。这导致碎片积聚在跳闸装置10、底座20及两个组件之间的 区域上。碎片的这种积聚最终可导致跳闸装置10的相之间的介电路径中 的故障。

本公开目的在于具有多相跳闸装置和底座的模制外壳断路器，跳闸装 置和底座分别包括在断路器中断期间在跳闸装置的不同相之间保持介电 屏障的互连介电突出物和介电构件。

简要概述

本公开涉及一种具有跳闸装置的模制外壳断路器，跳闸装置具有一个 或多个整体地形成的介电突出物，该一个或多个整体地形成的介电突出物 被配置成在跳闸装置固定到底座时与底座的相应介电构件可滑动地互连。 介电突出物自位于容纳电流互感器的相邻的外壳腔之间的外部空间中的 介电壁延伸。介电突出物被配置成在跳闸装置相对于底座移动时保持与底 座的介电构件互连。通过在中断期间保持彼此互连，介电突出物连同介电 构件一起保持外壳腔之间的介电屏障。保持的介电屏障也是物理屏障，其 减少在跳闸事件期间产生的碎片在跳闸装置和底座之间的积累。

附图简述

在阅读以下详细描述且参考图时，本发明的前述和其它优点将变得明 显。

图1A-图1B示出根据现有技术的现有模制外壳断路器的前视示意图。

图2A-图2B示出根据本公开的方面的模制外壳断路器的跳闸装置和 底座的分解图。

图3示出根据本公开的方面的跳闸装置的等距视图。

图4示出根据本公开的方面的显示其一些内部组件的跳闸装置的等距 视图。

图5示出根据本公开的方面的沿着线5-5的在图3中的跳闸装置的壳 体的剖视图。

图6示出根据本公开的方面的底座的介电构件的等距视图。

图7A示出根据本公开的方面的连接到底座的跳闸装置的剖视图。

图7B示出根据本公开的另一方面的连接到底座的跳闸装置的剖视图。

尽管本发明容许各种修改和可选的形式，特定的实施方式作为例子在 附图中示出且将在本文中被详细描述。然而，应理解，本发明并没有被规 定为限于所公开的特定形式。更确切地，本发明将涵盖落在如所附的权利 要求所限定的本文明的精神和范围之内的所有修改、等同方案和可选方 案。

详细描述

图2A-图2B示出根据本公开的方面的模制外壳断路器的跳闸装置和 底座的等距分解图。特别是，断路器包括可安装的单相或多相跳闸装置100 和接纳且接合跳闸装置100的断路器底座200。应注意，图中所示的跳闸 装置100和/或断路器底座200的配置是示例性的且不限于图中所示的那些 配置。

如图2A和图2B所示的，跳闸装置100包括连接到跳闸装置的壳体 101(图3)的至少一部分的一个或多个垂直延伸的介电壁122以及与介电 壁122整体地形成的介电突出物102。此外，底座200包括多个相应地间 隔开的介电构件202，因为介电构件202被配置成具有U-型凹槽204，如 图2A-图2B所示的。跳闸装置100的介电突出物102可滑动地插入底座 200中，且因此在跳闸装置100连接到底座200时互锁地接合底座200的 相应的介电构件202。在介电突出物102和介电构件202之间的这种接合 形成且保持最大化介电绝缘的介电屏障。此外，在安装的跳闸装置100和 底座200彼此分开地移动时，介电屏障最小化碎片在跳闸装置100和底座 200之间的积聚。

图3示出根据本公开的方面的跳闸装置的等距视图。图4示出根据本 公开的方面的具有所示的其一些内部部件的图3所示的跳闸装置的等距视 图。如图3所示的，跳闸装置100包括包含相互连接的多个外表面的壳体 101。特别是，如图3所示的，壳体101包括后外表面104和相互连接的 前外表面(也称为热障)106，以形成多个外壳腔109A、109B及109C。

在一方面，后外表面104被划分成最终形成外壳腔109的谨慎地分离 的外表面部分。如图3所示的，后外表面104的底部具有带凸缘的底表面 110，带凸缘的底表面110连接单独的电流互感器114且将单独的电流互感 器114固定到其。前外表面106还可以被划分成最终形成外壳腔109的谨 慎地分离的外表面部分，外壳腔109至少部分地容纳电流互感器114。前 外表面106不仅用来形成分离的外壳腔109且保护跳闸装置100的内部组 件，而且在断路器被中断时提供减少或最小化进入跳闸装置的碎片的量的 污染密封。跳闸装置的前外表面104和后外表面106及底座由介电材料制 成。

跳闸装置100还包括安装在后外表面104和前外表面106上方以围绕 外壳腔109和电流互感器114(图4)的盖113、印刷电线组件(未显示)、 一个或多个输出端子120(图4)及其它部件。尽管本文未描述图3所示 的每一个部件，本领域的技术人员将熟悉未详细讨论且对于本公开的理解 不是必需的部件。应注意，尽管在图中显示且在本文描述了三相跳闸装置 和底座，但设想根据断路器的应用和使用，跳闸装置和底座可以被配置成 具有更大或更小数量的相。

如图3和图4所示的，后外表面104和前外表面106被配置成使得容 纳电流互感器114(且因此形成跳闸装置的单独的相)的外壳腔109A、 109B、109C由外部空间112A、112B(通常称作112)相互隔开。特别是， 如图3所示的，跳闸装置100包括在相邻的外壳腔109A和109B之间的第 一外部空间112A及在相邻的外壳腔109B和109C之间的第二外部空间 112B。

跳闸装置100中的电流互感器114主要用于感测且作为电子设备的电 源，且跳闸装置100被配置成允许电流路径或相的多个不同组合。尤其是， 对于图4中的示例性跳闸装置100，电流互感器114A、114B、114C包括 连接到端子支架118B的低安培端子116B，因为低安培端子116A、116B、 116C被焊接或钎焊到猪尾状部件119。将理解，如果期望，跳闸装置可以 被配置有高安培或中等安培的端子。尽管图4仅显示了一个输出端子，跳 闸装置100可以利用用于传输来自电流互感器114的输出信号的多个输出 端子120。

图5示出根据本公开的方面的沿着线5-5的显示在图3中的跳闸装置 的壳体的剖视图。如上文所讨论的，跳闸装置100包括整体地形成的介电 壁122，介电壁122定位在外壳腔109之间的每一个外部空间112内。尤 其是对于在图5所示的，跳闸装置100包括在外壳腔109A和109B之间的 第一外部空间112A内的介电壁122A及在外壳腔109B和109C之间的第 二外部空间112B内的另一介电壁122B。在一方面，每一个介电壁122A、 122B具有跨越相邻的外壳腔109之间的外部空间112的宽度的第一宽度尺 寸。

此外，跳闸装置100被配置成使得每一个介电壁122A、122B包括根 据本公开的完整的介电突出物102A、102B。特别是，每一个突出物102A、 102B具有第二宽度尺寸，该第二宽度尺寸允许突出物102A、102B可滑动 地插入位于底座200中的介电构件202的相应地依尺寸制造的U型凹槽 204中并与U型凹槽204互连。在一个方面，介电突出物102与介电壁122 一起模制且因此整体地形成为介电壁122的一部分。可选地，设想介电突 出物102与介电壁122分开地制造且通过合适的制造工艺固定到介电壁 122。

介电突出物102自介电壁122延伸，因此第二宽度尺寸比介电壁122 的第一宽度尺寸小。然而，应注意，图中所示的介电突出物102仅是一种 配置且因此不限于所示的那些配置。尽管如此，设想介电突出物102被配 置成允许它们接合且与底座200中的相应的介电构件202互连。

图6示出根据本公开的方面的底座的介电构件的等距视图。在一个方 面，底座200中的介电构件202具有带有U型配置的凹槽204。特别是， 每一个介电构件202具有界定U型凹槽204的两个相对的侧壁206A、206B 及后壁208，当突出物102在跳闸装置100相对于底座200移动时可滑动 地插入凹槽204中或从凹槽204移除时，U型凹槽204接纳突出物102。 在一个方面，当跳闸装置100固定到底座200时，介电突出物102可滑动 地进入凹槽204。在一个方面，当从底座200中移除跳闸装置100时，介 电突出物102可滑动地离开凹槽204。如下文更加详细地讨论的，只要介 电突出物102至少部分地接触介电构件202，介电屏障就将被保持。

图7A示出根据本公开的方面的连接到底座200的跳闸装置100的剖 视图。如图7A所示的，介电突出物102被插入底座中的介电构件202的 相应凹槽204中并与凹槽204互连。

在操作中，在断路器中断期间，如果跳闸装置100被迫远离底座200， 介电突出物102可滑动地沿着介电构件202的凹槽204向上移动。因为当 跳闸装置100移动时介电突出物102保持至少部分地接触相应地开槽的介 电构件202，介电屏障被形成且保持在外部空间112内的跳闸装置100和 底座200之间。在跳闸事件期间，这种介电屏障的保持还防止碎片进入在 跳闸装置100和底座200之间的外部空间112且积聚在外部空间112中。 介电屏障的这种保持导致较少的碎片行进且积聚在跳闸装置和底座之间。 如上文所述的，在跳闸装置的相之间积聚的碎片可能造成介电路径的故 障。

还设想，互连的公和母介电突出物与跳闸装置和底座的凹槽部件可以 反转。图7B示出根据本公开的另一方面的连接到底座的跳闸装置的剖视 图。如7B所示的，跳闸装置100′具有从定位在外壳腔109′之间的介电壁 122′延伸的U型介电构件107。在跳闸装置100′和底座200′连接到一起时， 跳闸装置100′的U型母介电构件107接纳且围绕从底座200′的底部处的介 电构件202′垂直地延伸的公介电突出物，以形成介电屏障。

尽管已经示出且描述了本发明的特定实施方式和应用，应理解，本发 明不限于本文所公开的精确结构和组成，且从前述描述中各种修改、改变 及变更可能是明显的，而不偏离如所附的权利要求所定义的本发明的精神 和范围。