[發明專利]具有嵌入式電弧故障保護的電氣開關設備及采用此設備的系統

有效

• 申請號: 201380014535.8
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN104170049A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: P·W·米爾斯;J·M·麥考密克;R·G·本肖夫;S·C·施馬爾茨
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: H01H71/68
• 分類號: H01H71/68;H01H71/58;H01H83/20;H01H71/66
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年3月16日提交的序列號為13/422,305的美國專利申請的權益，該申請通過引用的方式在此納入。

技術領域

本發明一般地涉及電氣開關設備，更具體地說，涉及諸如具有嵌入式電弧故障保護的遠程控制超小型斷路器之類的電氣開關設備。本發明還涉及采用具有嵌入式電弧故障保護的遠程控制超小型斷路器的系統。

背景技術

電氣開關設備例如包括電路開關裝置；諸如斷路器之類的電路中斷器；網絡保護器；接觸器；電動機起動器；以及其它負載控制器。

小型或超小型斷路器的一種用途例如是位于空間和/或重量有限的設備或環境中，例如但不限于飛機電氣系統，在這些設備或環境中所述斷路器不僅提供過電流保護，而且還充當用于接通和關斷設備的開關。這樣，它們會被頻繁地使用，因此必須在許多操作周期上能夠可靠地執行操作。

超小型斷路器具有典型的斷路器組件，例如，非導電殼體；外部致動器；至少兩個被構造為與線和負載相連的外部端子；一對可分離接觸件，包括與一個外部端子電連接的固定的第一接觸件以及與其它外部端子連接的可移動的第二接觸件；操作機構，其被配置為在第一閉合位置與第二位置之間移動可分離接觸件，在閉合的第一位置上，接觸件彼此接合并電連接，在第二位置上，接觸件分離；以及解扣(trip)裝置，其被構造為將操作機構閂(latch)在第一位置，直到發生過電流狀況。操作機構包括偏置元件(例如但不限于彈簧)，其使可分離接觸件偏向第二位置。這樣，當解扣裝置被致動時，閂鎖(latch)釋放操作機構并且可分離接觸件移向第二位置。操作機構也與外部致動器相連。外部致動器被構造為在解扣事件發生后將可分離接觸件移到第一位置，或者可用于手動分離接觸件。

公知的具有電弧故障保護的斷路器包括具有至少兩個解扣機構的解扣裝置；一個用于過電流狀況的機構和一個用于斷路器的負載側上電弧故障的機構。過電流機構一般包括細長型雙金屬元件，該元件響應于溫度變化而發生彎曲。彎曲動作致動閂鎖，從而允許操作機構分離可分離接觸件。響應于電流通過雙金屬元件，產生熱量。這樣，電流越多，彎曲的程度就越大。此類斷路器的電子電弧故障機構包括電子電弧故障檢測器和螺線管組件。當電子電弧故障檢測器感測到電弧時，螺線管發送脈沖并致動解扣裝置。除了其它缺點之外，此設計相對較大，從而占用大量空間。

另外，在特定條件下，需要提供超小型斷路器的遠程控制操作。

因此，在諸如超小型斷路器之類的電氣開關設備，以及采用這種電氣開關設備的系統中存在改進的空間。

發明內容

這些需求以及其它方面可通過本發明的實施例滿足，本發明涉及諸如具有嵌入式電弧故障保護的超小型斷路器之類的電氣開關設備，本發明還涉及采用該超小型斷路器的系統。

作為本發明的一方面，電氣開關設備包括：殼體組件；可分離接觸件，其被所述殼體組件包圍；操作機構，其用于斷開和閉合所述可分離接觸件，所述操作機構包括致動裝置和閂鎖組件；第一解扣裝置，其被構造為響應于過電流狀況而解扣所述可分離接觸件；第二解扣裝置，其被構造為響應于電弧故障、接地故障或遠程發送的信號而解扣所述可分離接觸件；第一螺線管，其操作地連接到所述致動裝置；以及第二螺線管，其操作地連接到所述閂鎖組件。

所述可分離接觸件可包括固定接觸件和可移動接觸件，其中所述可分離接觸件可在第一位置與第二位置之間移動，所述第一位置對應于所述可移動接觸件和所述固定接觸件電連接，所述第二位置對應于所述可移動接觸件和所述固定接觸件分離且不被電連接。所述操作機構可進一步包括偏置元件，其中所述偏置元件使所述可分離接觸件偏向所述第二位置。所述閂鎖組件可包括推壓桿和機械聯動裝置，所述偏置元件可以為彈簧，并且所述致動裝置可以為復位按鈕，其中所述復位按鈕被構造為壓縮所述彈簧并復位所述閂鎖組件的所述推壓桿。

所述第一解扣裝置可包括雙金屬元件；其中所述機械聯動裝置與所述推壓桿和所述雙金屬元件協作，并且其中，響應于所述過電流狀況，所述雙金屬元件升溫，這樣導致所述雙金屬元件彎曲，從而移動所述機械聯動裝置和所述推壓桿以釋放所述彈簧并解扣所述可分離接觸件。所述第一螺線管可以為復位螺線管，其中所述復位螺線管包括線圈，并且其中所述線圈通過操作以電的方式復位所述可分離接觸件。所述第二螺線管可以為解扣螺線管，其中所述解扣螺線管包括線圈，并且其中所述解扣螺線管的所述線圈通過操作以移動所述推壓桿，從而電解扣所述可分離接觸件。