用于弹簧操作的高额定电流断路器的强制加载指示器

摘要

一种高额定电流断路器，该断路器满足全球市场的电气代码的种种要求。为控制断路器触点对强力操作弹簧的加载是借助一棘轮与卡子组件由手动完成的。一逻辑板与操作弹簧加载齿轮的相互作用以及一逻辑杆与棘轮与卡子组件的相互作用防止了在操作弹簧达到满载以前负载指示标记就发出信号。

说明书

本发明涉及弹簧操作的高额定电流断路器，更具体地涉及该断路器的强制加载指示器。

1977年1月4日颁布的题为“具有改进的操作机构的断路器”的U.S专利4,001742描述了一种能中断几百伏电压下几千安培电路电流的断路器。正如该文中所述，该操作机构控制打开和闭合该断路器触点的强力操作弹簧。一旦操作机构已受分离触点的控制时，必须给操作弹簧再次加载供以足够的原动力以便可移动带有触点的触点臂杆。

1994年3月3日提交序号为08/214,522题为“用于高额定电流电路的断路器处理操作组件”的美国专利申请描述了用于手动对断路器触点闭合弹簧进行加载的组件。1994年3月28日提交，序号为08/218,287题为“用于高额定电流断路器的闩题(latching)装置”的U.S专利申请描述了用于挡住强力操作机构将断路器触点驱至断开位置的闩锁装置。

在上述U.S专利申请内已述的断路器中所用的用于联锁断路器闭合弹簧的该联锁装置公开于1994年6月6日序号为08/266,409题为；“用于高额定电流断路器的顺序闭合联锁装置”的U.S专利申请中。1994年2月28日提交的题为“用于高额定电流断路器的额定模量”的U.S专利申请NO 08/203,062描述了为断开和闭合断路器触点使用独立的成对操作弹簧。

对断路器触点闭合弹簧的状态指示是通过设置在断路器盖的上表面上的一个加载指示标记作出的。

本发明的一个目的是提供用于以闭合弹簧加载组件闩锁断路器负载指示标记的装置从而使负载指示标记在闭合弹簧加载周期结束之前不能指示该闭合弹簧满负载。

弹簧加载的指示标记是通过同操作弹簧加载齿轮相互作用的一块逻辑板和同棘轮和卡子组件相互作用的一根逻辑杆来联锁的，以防止加载指示标记在操作弹簧还未满载时便发出该信号。

图1是一个高额定电流断路器的顶视透视图，除去了一部分断路器盖以描绘按本发明的加载弹簧指示标记锁定组件；

图2是图1所述指示标记锁定组件的放大顶视透视图，并以等角投影形式示出各部件；

图3是图1所述指示标记锁定组件的一个放大的平面侧视图，其中断路器闭合弹簧处于卸载后状态；以及

图4是图1所述指示标记锁定组件的一个放大的平面侧视图，其中断路器闭合弹簧处于满载状态。

图1所示高额定电流断路器10能在几百伏电压下传输好几千安培静态电路电流。该断路器包括电气绝缘底座11，一个类似绝缘材料制的中间盖12在附装到也由电气绝缘材料组成的顶盖13之前装到该底座11，对内部带电部件的电气连接是通过从底座一侧伸出的负载端搭接片14和从其相对侧伸出的线端搭接片(未示出)完成的。这些内部部件均受装在顶盖13的顶表面上的凹槽15内的电子跳闸单元所控制。虽然本文未说明，但该跳闸单元类似于U.S专利4,658,323中所述，并与一个包含在附属槽16中的附件相互作用以提供诸如象在1989年1月31日颁布的U.S专利4.801,907中所述的一些保护和控制功能。如U.S专利申请(序号08/203,062，题为“用于高额定电流断路器的额定模量”)中所述的操作机构包括一合闸轴17，给强力操作机构合闸弹簧18提供加载所需的力。操作手柄19允许手动操作断路器操作机构以及提供通过操作手柄驱动组件20对操作机构弹簧进行加载的手动装置。该手柄通过手柄枢轴销(handle pivot pin)22附装到操作机构边框21并通过一对手柄驱动连杆24同手柄传动齿轮23相连接。手柄驱动齿轮同锁定卡(locking pawl)25相互作用以便在如前述序号为08/214522的U.S专利申请中描述的操作弹簧加载过程期间抑制手柄驱动齿轮反转。当合闸弹簧已变成满载时，锁定组件26抑制操作机构作出响应。为通过将底座内的断路器触点移至闭合状态而接通断路器，要按压闭合按钮27A以释放合闸弹簧。与闭合按钮相联系的指示标记27以现参考如下对图2中所描绘的指示标记联锁组件29所见到的最好方式，通过接头28与手柄驱动组件20相互作用。

为说明指示标记27相对于手柄驱动轴销22，操作机构驱动轴41和闭合轴17的配置，在断路器外示出侧框21。在通过通孔44将手柄驱动齿轮23组装在闭合轴17上并将调整片28放在指示标记27的指示杆30末端上之后再在调整片28下通过通孔45将逻辑板40放在驱动齿轮上。锁定齿39被安排在驱动齿的右边而加载齿38置于左边，如图2所示。驱动齿轮上的柱42在逻辑板上的槽43内伸展，同时调整片28位于形成在逻辑板外缘上的制动器47上。锁定片25和逻辑杆33被支承在通过通孔32，33从侧框21伸出的枢轴销31上。卡子上的柱34穿过形成在逻辑杆35的槽36延伸，从逻辑杆伸出的偏置(off-set)调整片37被置于在逻辑板外缘上形成的闭锁(dwell)凸轮表面46上。对指示标记联锁组件29的操作最好参见图3和4所示的手柄驱动组件20。

图3中所示侧框21上的联锁组件29处于卸载状态以致指示标记27上的顶板49的卸载(DISCHARGED)指示部分50在顶盖13中形成的观察窗48下是可见的而负载(CHARGED)指示部分51是背离观察窗的。由于指示标记27的末端上的调整片28位于图3联锁组件29的逻辑板40的外凸轮表面47上。使标记克服了由伸长的标记弹簧52所提供的回弹(return bias)反转。在对闭合弹簧加载期间，手枘19被操作以啮合加载齿38，旋转闭合轴17，并在锁定卡子25下驱动齿轮23反时针方向地驱动锁定齿39。在锁定齿的最后齿39A还未在锁定卡子下通过前，柱42是离开逻辑板40中的槽43边缘的，而逻辑板弹簧53仍未负载。逻辑杆35上的补偿调整片37仍位于逻辑板上的闭锁凸轮表面46上，顶着由伸长的逻辑杆弹簧54所施加的回弹力。由于逻辑杆35中的槽36将柱34截获其内，使逻辑杆跟随卡子25的位置从而被固定而克服了回弹力。在整个加载过程期间，锁定组件26以前面引证的U.S专利申请08/214522中所述方式防止断路器操作机构的释放。

在锁定卡子25下最后齿39A通过之前，由于反时针地驱动逻辑板克服伸长的逻辑板簧53的回弹力使驱动齿轮23上的柱42接触逻辑板40上的槽43的边缘，从而由于销34同逻辑杆槽36的边缘的啮合，而使滑动表面46同逻辑杆35上的调整片37不接触。逻辑杆35被保持处于图3所示位置直到在锁定卡子25下通过最后齿39A。当锁定卡子在最后齿39A后面落下时，闭合弹簧18(图1)处于满载，同时逻辑杆35能在逻辑杆弹簧54的拉动(urgence)作用下沿反时针方向旋转。调整片37啮合逻辑板40上的表面46′从而沿反时针方向旋转逻辑板40同时将指示标记27上的调整片28滑离逻辑板周边上的制动器47使调整片28能下落在逻辑板周边上的槽55的范围内。指示标记27在指示标记偏置弹簧52的偏置力作用下旋转至图4所描绘的满载状态。顶板49上的卸载(DISCHARGED)部分50旋转离开观察窗48而负载(CHARGED)部分51在其下旋转。

顺序释放闭合弹簧18时，驱动齿轮23相对指示标记27上的调整片28沿顺时针方向旋转移动驱动齿轮上的表面23′并沿顺时针方向旋转指示标记从而将顶板49上的负载(CHARGED)部分51旋转离开下面的观察窗48并在其下定位卸载(DISCHARGED)部分50。调整片28通过表面23′的接触也使得逻辑板40能在逻辑板弹簧53拉动作用下顺时针旋转并将表面47定位于，如图3较早所示的，调整片28以下。

据此已描述了与断路器加载弹簧有联系的逻辑检测装置从而使负载指示标记被联锁以阻止负载(CHARGED)指示直到和除非加载弹簧处于满载。