專利名稱：被封裝極單元導(dǎo)體組件和包括該組件的中壓電路斷續(xù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電路斷續(xù)器(斷路器，circuit interrupter),更具體 地涉及包括多個極(pole)的中壓斷路器。本發(fā)明也涉及用于電路斷續(xù)器 的極單元。本發(fā)明還涉及用于極單元的極單元導(dǎo)體組件。
背景技術(shù)：
電路斷續(xù)器為電氣系統(tǒng)提供保護(hù)以防止諸如電流過栽和短路等電氣故 障狀況。各種電路斷續(xù)器包括由彈簧產(chǎn)生動力的操作機(jī)構(gòu)，該操作機(jī)構(gòu)對 異常狀況做出響應(yīng)而打開電觸頭以中斷通過電氣系統(tǒng)的導(dǎo)體的電流，盡管 也可采用多種機(jī)械的、機(jī)電的或其它適當(dāng)?shù)尿?qū)動機(jī)構(gòu)，
真空電路斷續(xù)器(例如真空斷路器、真空自動重接器、其它真空開關(guān) 裝置)包括布置在絕緣殼體中的可分離觸頭，真空電路斷續(xù)器(例如用于 操作約l，OOO伏以上的系統(tǒng)的電力斷路器)通常利用真空開關(guān)(不要與真 空開關(guān)裝置混淆)如真空斷續(xù)器(不要與真空電路斷續(xù)器混淆)作為開關(guān) 元件。
美國專利No. 5,912,604公開了一種包括安裝有一定數(shù)量極組件的殼體 的自動重接器。為每個極都設(shè)有單獨(dú)的極組件。每個極組件大體包括三個 子組件，即模制的極組件、連接組件和致動器組件。從各個極組件伸出有 接線柱。所迷極由聚亞安酯、聚合物混凝土、環(huán)氧樹脂或EPDM (三元乙 丙橡膠)模制而成，在模制或鑄造操作中，將真空電路斷續(xù)器和柱置于模 具中并通過固定所迷柱而保持就位。任何傳感器如電流傳感器和電壓傳感 器都利用多孔絕緣材料保持就位，電流和電壓傳感器是圍繞一個柱的一部 分安置的同心環(huán)。多孔材料安置在所述同心環(huán)與柱之間。液態(tài)的聚亞安酯
7封裝材料填充所有模具空間，包括多孔絕緣材料中的空間。
已知以在外側(cè)帶有環(huán)氧樹脂絕緣體的銅桿(或管)的形式提供斷路器
極組件底部導(dǎo)體，然而，這種已知的底部導(dǎo)體不包括任何電流互感器(CT) 或任何電子感測電路。由于用于相應(yīng)斷路器的已知CT相對很大且相對很 重，所以不在斷路器中設(shè)置它們。另外，這種CT可能在斷路器測試時失 效。
中壓真空電路斷續(xù)器仍存在改進(jìn)空間a
用于電路斷續(xù)器的極單元也存在改進(jìn)空間，
用于電路斷續(xù)器極單元的極單元導(dǎo)體組件也存在改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例滿足了這些和其它的需求，其提供T 一種用于電路斷 續(xù)器的極的被封裝極單元的可拆卸單元，其中絕緣殼體封裝線路或負(fù)載導(dǎo) 體以及構(gòu)造成感測所述極的特性的電子裝置，
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，中壓電路斷續(xù)器包括電路斷續(xù)器殼體；多
個極，每個所述極都包括特性，每個所迷極都包括被封裝的極單元，所迷
被封裝的極單元包括第一單元，該第一單元包括第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體、
電連接在所述第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間的真空斷續(xù)器和容納所述真空斷續(xù)
器的第一殼體；和可拆卸的第二單元，該第二單元包括第三導(dǎo)體、包括
電連接到所述第三導(dǎo)體的第一部分和可拆卸地電連接到所述笫一導(dǎo)體和所 迷第二導(dǎo)體之一的第二部分的第四導(dǎo)體、構(gòu)造成感測所述特性的電子裝置，
和封裝所迷第三導(dǎo)體、所述第四導(dǎo)體的第 一部分和所述電子裝置的第二絕 緣殼體；和構(gòu)造成打開和閉合各個所述極的真空斷續(xù)器的操作機(jī)構(gòu)。
所迷第二導(dǎo)體可位于所述笫一導(dǎo)體下方；且所述第四導(dǎo)體的第二部分 能可拆卸地電連接到所述第二導(dǎo)體。
所迷電子裝置可以是包括構(gòu)造成感測電壓的電容分壓器的電壓傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，被封裝的極單元包括特性且包括第一單元，該第一單元包括第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體、電連接在所述第一導(dǎo)體與第二導(dǎo) 體之間的真空斷續(xù)器和容納所述真空斷續(xù)器的第一殼體；和可拆卸的第二 單元，該第二單元包括第三導(dǎo)體、包括電連接到所迷第三導(dǎo)體的第一部 分和可拆卸地電連接到所迷第 一導(dǎo)體和所迷第二導(dǎo)體之一的第二部分的第
四導(dǎo)體、構(gòu)造成感測所述特性的電子裝置，和封裝所迷第三導(dǎo)體、所迷第 四導(dǎo)體的第一部分和所迷電子裝置的第二絕緣殼體。
所述電子裝置可從包括電流傳感器、溫度傳感器、局部放電傳感器和 電壓傳感器的組中選出，
作為本發(fā)明的另 一方面，被封裝的極單元導(dǎo)體組件包括特性且包括 第一導(dǎo)體；電連接到所迷第一導(dǎo)體的第二導(dǎo)體，所述第二導(dǎo)體構(gòu)造成可拆 卸地電連接到電路斷續(xù)器的極單元；構(gòu)造成感測所述特性的電子裝置；以 及封裝所述第一導(dǎo)體和所述電子裝置的絕緣殼體，所述絕緣殼體構(gòu)造成與 一定數(shù)量的其它被封裝的極單元導(dǎo)體組件一起相對于所迷電路斷續(xù)器被安 裝，


在結(jié)合附圖閱讀時從下面對優(yōu)選實(shí)施例的說明中可得到對本發(fā)明的充 分理解，在圖中
圖1是根椐本發(fā)明實(shí)施例的被封裝極單元的等軸視圖。 圖2是圖1的被封裝極單元的分解等軸視圖。 圖3是圖1的被封裝極單元的局部剖視圖。
圖4是用于根椐本發(fā)明另一實(shí)施例的被封裝極單元的可拆卸的底部導(dǎo) 體組件的剖視圖，
圖5是圖4的可拆卸的底部導(dǎo)體組件的豎直端視圖，
圖6和7是用于根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的被封裝極單元的可拆卸的底 部導(dǎo)體組件的剖視圖，
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的三極斷路器的等軸視圖。
9
具體實(shí)施例方式
本文中使用的方向用語，例如左、右、上、下、上方、下方、順時針、 逆時針及其派生詞是指圖中所示的元件的取向，而非限制權(quán)利要求，除非 文中明確指明。
如本文所用，術(shù)語"緊固件"是指任何適當(dāng)?shù)倪B接、固定或緊固機(jī)構(gòu)， 其明確地包括但不限于螺釘、螺栓、螺栓與螺母(例如但不限于鎖止螺母) 的組合以及螺栓、墊圏與螺母的組合，
如本文所用，兩個或更多個部件被"聯(lián)接"在一起的表迷是指這些部 件直接連結(jié)或通過一個或更多個中間部件連結(jié)。
如本文所用，術(shù)語"一定數(shù)量"是指一個或多于一個的整數(shù)個(即， 多個)。
如本文所用，術(shù)語"被封裝"是指至少基本上被一定數(shù)量的絕緣結(jié)構(gòu) 所包圍。
如本文所用，術(shù)語"封裝"是指用一定數(shù)量的絕緣結(jié)構(gòu)至少基本上包 圍導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)被一定數(shù)量的絕緣結(jié)構(gòu)封裝時，導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 至少基本上嵌入到該一定數(shù)量的絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)。
如本文所用，術(shù)語"特性"是指某一結(jié)構(gòu)的能夠被感測出的特點(diǎn)、品 質(zhì)或性質(zhì)，例如為但不限于電壓、電流或溫度。
如本文所用，術(shù)語"感測"是指通過電子裝置(如傳感器或檢測器) 來感知或檢測。
如本文所用，術(shù)語"電子裝置"包括構(gòu)造成感測一結(jié)構(gòu)的一定數(shù)量的 特性的裝置。電子裝置例如包括但不限于電壓傳感器、電流傳感器、局部 放電傳感器和溫度傳感器。
本發(fā)明是結(jié)合具有三個獨(dú)立極的中壓真空斷路器公開的，但本發(fā)明也 適用于包括任何適當(dāng)數(shù)量的極的、用于大范圍內(nèi)的電壓的多種電路斷續(xù)器 (例如為但不限于，自動重接器、電路開關(guān)裝置和其它斷續(xù)器，如接觸器、 電機(jī)起動器、電機(jī)控制器和其它負(fù)載控制器)。
參照圖1-3,被封裝的極單元2包括一定數(shù)量的被嵌入的傳感器4， 6(圖3中示出)，在下面將做說明。示例性的傳感器4和6是構(gòu)造成分別 感測與被封裝的極單元2對應(yīng)的電路斷續(xù)器極的特性(例如為但不限于溫 度和電流)的電子裝置。然而，也可采用用于電路斷續(xù)器極的其它特性的 多種電子裝置，例如為但不限于局部放電傳感器和電壓傳感器。被封裝的 極單元2包括第一單元8，該第一單元包括第一導(dǎo)體IO、第二導(dǎo)體12、電 連接在第一導(dǎo)體10與第二導(dǎo)體12之間的真空斷續(xù)器14以及容納真空斷續(xù) 器14的第一殼體16,被封裝的極單元2還包括可拆卸的第二單元18，該 笫二單元包括第三導(dǎo)體20、第四導(dǎo)體22，該第四導(dǎo)體包括電連接到第三導(dǎo) 體20的第一部分24和可拆卸地電連接到第一和第二導(dǎo)體10、 12之一的第 二部分26?？刹鹦兜牡诙卧?8形成被封裝極單元導(dǎo)體組件。優(yōu)選地， 第一殼體16是封裝真空斷續(xù)器14的絕緣殼體，如硅樹脂外套筒。盡管第 三和第四導(dǎo)體20、 22被示出為分離的不同結(jié)構(gòu)，但應(yīng)當(dāng)理解笫三和第四導(dǎo) 體20、 22也可以是單個一體結(jié)構(gòu)的組成部分。
在圖l-3的示例中，第二部分26可拆卸地電連接和機(jī)械連接到第二導(dǎo) 體12，如下所述。第二絕緣殼體28封裝第三導(dǎo)體20、第四導(dǎo)體22的第一 部分24和示例性的傳感器4， 6。參照圖1-3，第二導(dǎo)體12位于第一導(dǎo)體 10下方，真空斷續(xù)器14包括電連接到第一導(dǎo)體10的上導(dǎo)體30和電連接 到第二導(dǎo)體12的下導(dǎo)體32,作為可分離觸頭180 (圖8)的可動觸頭的下 導(dǎo)體32優(yōu)選通過一對導(dǎo)電彈性觸頭33電連接到第二導(dǎo)體12。 一導(dǎo)電彈性 殼體35載持下導(dǎo)體32和彈性觸頭33并可運(yùn)動地聯(lián)接到驅(qū)動桿組件72。 盡管示出的是兩個示例性的被嵌入的傳感器4， 6,但也可采用一個、 三個或更多個被嵌入的傳感器。除了可拆卸的第二單元18 (其是具有示例 性的被嵌入的傳感器4， 6的可拆卸的底部導(dǎo)體組件)之外，示例性的被封 裝極單元2還包括可拆卸的頂部導(dǎo)體組件34?？刹鹦兜捻敳繉?dǎo)體組件34 包括由絕緣層如環(huán)氧樹脂層38 (圖3 )封裝的導(dǎo)電管36形式的導(dǎo)體。類似 地，可拆卸的底部導(dǎo)體組件18包括由絕緣層如環(huán)氧樹脂層40 (圖3 )封裝 的導(dǎo)電管形式的第三導(dǎo)體20?？刹鹦兜牡撞繉?dǎo)體組件18還包括形成為環(huán) 氧樹脂才莫制件42的部分。如圖2和3所示，第一螺旋塞如導(dǎo)電盤44 4皮旋入導(dǎo)電管36的第一端 46 (圖3)。類似地，第四導(dǎo)體22是被旋入導(dǎo)電管20的第一端48的螺旋 塞，如導(dǎo)電盤(圖3)。適當(dāng)?shù)木o固件如鎖緊墊圏50和螺栓52將導(dǎo)電管 36通過導(dǎo)電盤44可拆卸地聯(lián)接到第一導(dǎo)體10，該第一導(dǎo)體是極單元2的 固定頂部導(dǎo)體。類似地，適當(dāng)?shù)木o固件如鎖緊墊圈54和螺栓56將導(dǎo)電管 20通過笫四導(dǎo)體22可拆卸地聯(lián)接到第二導(dǎo)體12,該第二導(dǎo)體是極單元2 的固定底部導(dǎo)體。第三螺旋塞如導(dǎo)電盤58被旋入導(dǎo)電管36的相對的第二 端60 (圖3 ),并且第四螺旋塞如導(dǎo)電盤62被旋入導(dǎo)電管20的相對的第 二端64(圖3)。然后，用適當(dāng)?shù)木o固件如鎖緊墊圈68和螺栓70將兩個 指形握手(finger cluster)組件66聯(lián)接到導(dǎo)電盤58、 62。如傳統(tǒng)那樣，真 空斷續(xù)器14由驅(qū)動桿組件72驅(qū)動，第一單元8還包括形成為環(huán)氧樹脂模 制件74的絕緣部分。
在圖1-3的示例中，被嵌入的空氣心線圏(例如示例性的Rogowski 線圏4)和被嵌入的溫度傳感器6安裝在被封裝極單元2的可拆卸的底部 導(dǎo)體組件18中。Rogowski線圏4是電流傳感器?；蛘撸磺度氲目諝庑?線圏可以是電流互感器。交流(AC),電流流過位于^L封裝極單元2的相應(yīng) 頂部和底部的導(dǎo)電管36、 2(K優(yōu)選地，示例性的Rogowski線圏4以約0.25 英寸到約0.50英寸的適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧樹脂絕緣體與導(dǎo)電管20分開 上和下可 拆卸的導(dǎo)體組件34、 18之間的一個差別在于，可拆卸的底部導(dǎo)體組件18 包括被嵌入的傳感器4， 6。這樣，如果所述傳感器4、 6中的任意一個或 多個出現(xiàn)問題，則可容易地更換可拆卸的底部導(dǎo)體組件18，而不必更換相 對更貴的整個被封裝的極單元2。
下面的說明假設(shè)負(fù)載端子和相應(yīng)的負(fù)載電壓設(shè)在下指形握手組件66 上(圖1-3 ),而相應(yīng)的線路電壓存在于上指形握手組件66上(圖1-3)。 然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到這些示例性的電壓可以倒換。在該示例中，AC電流是 負(fù)載側(cè)的電流，而示例性的Rogowski線圈4構(gòu)造成感測負(fù)載側(cè)的電流。 如果電壓倒換，則Rogowski線圏4感測線路側(cè)的電流并且導(dǎo)電管20為線 路導(dǎo)體，導(dǎo)電管20是包括端部48的大致為筒形的導(dǎo)體。Rogowski線圍4包括圍繞大致為筒形的導(dǎo)電管20設(shè)置在其端部48附近的大致為圓形的開 口 49。笫四導(dǎo)體22從該端部48設(shè)置(設(shè)置在該端部48上，disposed from )。
示例性的溫度傳感器6構(gòu)造成感測在本示例中為負(fù)載導(dǎo)體的鄰近導(dǎo)電 管20的溫度。例如，導(dǎo)電管20是包括大致為筒形的長表面的大致為筒形 的導(dǎo)體。如圖3所示，溫度傳感器6設(shè)置成鄰近所述大致為筒形的長表面。
優(yōu)選地，被封裝的極單元2的外絕緣38、 40、 42、 74是適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧樹 脂，其支承極單元2的所有內(nèi)部元件(例如，環(huán)氧樹脂模制在它們周圍)， 被封裝的極單元2被絕緣以避免電壓擊穿問題(例如，雷電沖擊耐受電壓 (LIWV)或基本脈沖電平(BIL)試驗(yàn)要求)9被防護(hù)的內(nèi)部電連接使得 能夠感測特性，如感測電流和電壓，如將在下文中結(jié)合圖4-7說明的那樣。
圖4和5、6和7示出其它可拆卸的底部導(dǎo)體組件76、 78和80的示例， 其中電壓傳感器分別是構(gòu)造成感測線路或負(fù)載電壓的電容分壓器82、 84 和86 這些示例性的分壓器采用兩個電容器來分割較高的線路或負(fù)栽電壓 并輸出相對低得多的輸出電壓。例如，真空斷續(xù)器14 (圖3)處的線路或 負(fù)載電壓被提供給分壓器82、 84、 86中相應(yīng)的一個。除了這些電壓傳感器 82、 84、 86之外，可拆卸的底部導(dǎo)體組件76、 78、 80與圖1-3的可拆卸的 底部導(dǎo)體組件18相同或類似。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，示例性的可拆卸的底部 導(dǎo)體組件76、 78、 80可用于圖l-3的第一單元8。
下面的說明假設(shè)線路端子和相應(yīng)的線路電壓設(shè)在下指形握手組件66 上(圖1-3),而相應(yīng)的負(fù)載電壓存在于上指形握手組件66上(圖1-3K 然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到這些示例性的電壓可以倒換。
圖4和5示出雙杯組件形式的示例性的分壓器電壓傳感器82,電壓傳 感器82包括電連接到第二導(dǎo)體20的笫一鐘形導(dǎo)電元件88、電連接到地92 的第二鐘形導(dǎo)電元件90、設(shè)置在第一和第二鐘形導(dǎo)電元件88、 90之間的 長形(elongated)絕緣元件94以及圍繞長形絕緣元件94布置在第一和第 二鐘形導(dǎo)電元件88、卯之間的導(dǎo)電環(huán)96。導(dǎo)電環(huán)96和第二鐘形導(dǎo)電元件 卯輸出第二電壓98,該第二電壓顯著小于第二導(dǎo)體20與地92之間的電壓，
盡管上面將電壓傳感器82描述成適用于感測線路或負(fù)載電壓，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，電壓傳感器82也適用于感測第二導(dǎo)體20的局部放電，例如，當(dāng) 發(fā)生局部放電時，線路到負(fù)載的電壓下降到通常為約幾百伏到約一千伏的 放電電壓，并且比線路電壓低得多。由線路或負(fù)載電壓與地92之間的電壓 差感測出局部放電電壓值。印刷電路板(PCB) 102使用示例性的電壓傳 感器82來感測電壓差。電壓傳感器82包括兩個鐘形導(dǎo)電元件88、卯，所 述鐘形導(dǎo)電元件分別具有線路或負(fù)載電壓和地的電勢。上鐘形導(dǎo)電元件88 優(yōu)選直接電連接到相鄰的第二導(dǎo)體20,下鐘形導(dǎo)電元件90通過一定數(shù)量 的接地導(dǎo)體100電連接到地92。電容分壓器82由示例性的桿94形成，該 桿設(shè)置在兩個鐘形導(dǎo)電元件88、 90之間。桿94是絕緣體，該絕緣體帶有 設(shè)置在其上并稍^f敫靠近下鐘形導(dǎo)電元件90的導(dǎo)電涂覆環(huán)或?qū)嵭膶?dǎo)電環(huán)96， 以形成電容分壓器829 PCB 102包括連到地92的第一電連接器104和形 成電容分壓器82的支洛接頭的第二電連接器106。上鐘形導(dǎo)電元件88和 導(dǎo)電環(huán)96形成笫一電容器。下鐘形導(dǎo)電元件90和導(dǎo)電環(huán)96形成第二電容 器，該第二電容器輸出與線路電壓成比例但小得多的電壓98,或者，導(dǎo)電 環(huán)96可以是導(dǎo)電板(未示出)，
示例性的可拆卸的底部導(dǎo)體組件76還包括Rogowski線圍組件108和 寄生電源114,線圏組件108具有向PCB 102的輸出110，該輸出110是 通過導(dǎo)體112以地92為基準(zhǔn)的，寄生電源114具有向PCB 102的輸出116。
圖6示出示例性形式為雙板組件的電壓傳感器84。電容分壓器84包 括具有與第二導(dǎo)體20接合的第一端120和相對的第二端122的長形絕緣元 件118。第一導(dǎo)電環(huán)元件124圍繞長形絕緣元件118設(shè)置并通過一定數(shù)量 的導(dǎo)體126、 128電連接到地92。第二導(dǎo)電環(huán)元件130圍繞長形絕緣元件 118設(shè)置并且離開其第 一端120和第 一導(dǎo)電環(huán)元件124且位于其第 一端120 與第一導(dǎo)電環(huán)元件124之間，第一和第二導(dǎo)電環(huán)元件124、 130輸出電壓 132，該電壓明顯小于第二導(dǎo)體20與地92之間的線路電壓9這些也可替換 為導(dǎo)電板(未示出)的示例性導(dǎo)電環(huán)元件124、 130與長形絕緣元件118 一起形成電容分壓器84。電壓132由PCB 134通過導(dǎo)體136、 138輸入， 因此PCB 134通過導(dǎo)體136、 138接收電壓傳感器輸出和地92。示例性的可拆卸的底部導(dǎo)體組件78還包括具有輸出142的Rogowski 線圈組件140和具有輸出146的寄生電源144。兩個輸出142、 146都由 PCB 134接收。
圖7示出示例性形式為集成的電流和電壓感測組件的電壓傳感器86。 電容分壓器86包括圍繞大致為筒形的第二導(dǎo)體20并與其隔開的第一導(dǎo)電 環(huán)狀元件148，和圍繞第一導(dǎo)電環(huán)狀元件148并與其隔開的第二導(dǎo)電環(huán)狀 元件150。第二導(dǎo)電環(huán)狀元件150通過一定數(shù)量的導(dǎo)體152、 154電連接到 地92p示例性的第一和第二導(dǎo)電環(huán)狀元件148、 150至少大致同心，并且 相對于地92輸出一電壓，該電壓明顯小于線路電壓。
示例性的第二導(dǎo)電環(huán)狀元件150具有示例性的大致為U形的截面。在 該大致為U形的截面內(nèi)設(shè)有圍繞第二導(dǎo)體20并與其隔開的電流傳感器， 如線圏158。示例性的線圏158優(yōu)選為Rogowski線圏。Rogowski線圏158 與電容分壓器86協(xié)作而形成集成的電壓和電流傳感器。寄生電源160包括 輸出162。PCB164分別通過導(dǎo)體165和156接收輸出162和電壓。PCB 164 通過導(dǎo)體154、 152、 153接收地92。
對于圖4-7的各個電容分壓器82、 84、 86，下面的方程l提供了次級 電壓輸出V 輸出o
V輸FV線？C1/ (Cl+C2 ) (方程1)
其中
V線路是線路或負(fù)載電壓； Cl是第一電容器的電容；和 C2是第二電容器的電容。
參照圖8,電路斷續(xù)器如中壓真空斷路器170包括電路斷續(xù)器殼體172 和三個獨(dú)立的極174、 176、 178。各個獨(dú)立的極174、 176、 178包括可分 離觸頭180 (以極178的虛線圖示出)、 一定數(shù)量的傳感器(例如，圖7 的示例性電容分壓器86的相應(yīng)的一個，包括Rogowski線團(tuán)158)、連接 到驅(qū)動桿組件72 (圖3)的聯(lián)動裝置182。中壓真空斷路器170還包括構(gòu) 造成通過聯(lián)動裝置182和驅(qū)動桿組件72打開和閉合各個極174、 176、 178
15的真空斷續(xù)器14 (圖3 )的操作機(jī)構(gòu)184。
對于每個極174、 176、 178,斷路器170包括被封裝的極單元2，，該 極單元2'除了在本示例中采用了圖7的可拆卸的底部導(dǎo)體組件80之外與被 封裝的極單元2 (圖1-3 )類似?；蛘?，也可分別采用圖1-3、 4和5和6 中的可拆卸的底部導(dǎo)體組件18、 76和78中的任一個。示例性的可拆卸的 底部導(dǎo)體組件80形成被封裝的極單元導(dǎo)體組件，形成為環(huán)氧樹脂模塑件的 示例性的部分42 (圖1-3)封裝圖7中的導(dǎo)體20、示例性的電容分壓器86 和示例性的Rogowski線圏158。這樣，所形成的絕緣殼體與具有相應(yīng)的可 拆卸底部導(dǎo)體組件80 (如以極178示出的)的兩個附加的被封裝極單元2， 一起相對于電路斷續(xù)器170被安裝。
盡管圖7的電容分壓器86被示出為示例性的傳感器，但是也可采用任 意適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽砀袦y示例性中壓真空斷路器170的極的一定數(shù)量的特 性。例如但非限制地，圖l-3的被封裝的極單元2可與其可拆卸的底部導(dǎo) 體組件18 —起采用，或與可拆卸的底部導(dǎo)體組件76 (圖4和5 )或78 (圖 6) —起采用。
所公開的被封裝極單元2，使得示例性的中壓電路斷續(xù)器170與已知的 電路斷續(xù)器相比可較小。
所公開的可拆卸底部導(dǎo)體組件18封裝各種傳感器。在已知的電路斷續(xù) 器中，這些傳感器位于致使整個組件大很多的開關(guān)裝置中。另外，這使得 被封裝的極單元2或2，能作為完整測試的組件來進(jìn)行認(rèn)證。這避免了供應(yīng) 商進(jìn)行進(jìn)一 步的全面測試，因?yàn)檎麄€組件被預(yù)測試而不是分開地測試分離 的子組件。
盡管已詳細(xì)說明了本發(fā)明的具體實(shí)施形式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn) 識到，按照本公開文本的全部教導(dǎo)可對各細(xì)節(jié)作出各種修改和替換。因此， 所公開的具體布置結(jié)構(gòu)應(yīng)理解為僅是示例性而非對本發(fā)明的范圍做出限
制，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其任意和所有等同物的完整范圍給出。 附圖標(biāo)記列表2 被封裝的極單元
2， 被封裝的極單元
4 被嵌入的傳感器
6 被嵌入的傳感器
8 第一單元
10 第一導(dǎo)體
12 第二導(dǎo)體
14 真空斷續(xù)器
16 第一殼體
18 可拆卸的第二單元
20 第三導(dǎo)體
22 第四導(dǎo)體
24 第一部分
26 第二部分
28 第二絕緣殼體
30 上導(dǎo)體
32 下導(dǎo)體
33 導(dǎo)電彈性觸頭
34 可拆卸的頂部導(dǎo)體組件
35 導(dǎo)電彈性殼體
36 導(dǎo)電管
38 絕緣層，如環(huán)氧樹脂層
40 絕緣層，如環(huán)氧樹脂層
42 形成為環(huán)氧樹脂模制件的部分
44 第一螺旋塞，如導(dǎo)電盤
46 第一端
48 第一端
49 大致為圓形的開口50 鎖緊墊圏
52 螺栓
54 鎖緊墊圈
56 螺栓
58 第三螺旋塞，如導(dǎo)電盤
60 相對的笫二端
62 第四螺旋塞，如導(dǎo)電盤
64 相對的第二端
66 指形握手組件
68 鎖緊墊圏
70 螺栓
72 驅(qū)動桿組件
74 形成為環(huán)氧樹脂模制件的部分
76 可拆卸的底部導(dǎo)體組件
78 可拆卸的底部導(dǎo)體組件
80 可拆卸的底部導(dǎo)體組件
82 電容分壓器
84 電容分壓器
86 電容分壓器
88 第一鐘形導(dǎo)電元件
90 第二鐘形導(dǎo)電元件
92 地
94 長形絕緣元件
96 導(dǎo)電環(huán)
98 第二電壓
100 —定數(shù)量的接地導(dǎo)體
102 印刷電路板(PCB)
104 電連接器106 電連接器
108 Rogowski線圏組件
U0 輸出
112 導(dǎo)體
114 寄生電源
116 輸出
118 長形絕緣元件
120 笫一端
122 相對的第二端
124 第一導(dǎo)電環(huán)元件
126 導(dǎo)體
128 導(dǎo)體
130 第二導(dǎo)電環(huán)元件
132 電壓
134 PCB
136 導(dǎo)體
138 導(dǎo)體
140 Rogowski線圈組件
142 輸出
144 寄生電源
146 輸出
148 第一導(dǎo)電環(huán)狀元件
150 第一導(dǎo)電環(huán)狀元件
152 導(dǎo)體
153 導(dǎo)體
154 導(dǎo)體 156 導(dǎo)體
1S8 電流傳感器，如線團(tuán)
19160 寄生電源
162 輸出
164 PCB
165 導(dǎo)體
170 電路斷續(xù)器，如中壓真空斷路器
172 電路斷續(xù)器殼體
174 獨(dú)立的極
176 獨(dú)立的才及
178 獨(dú)立的極
180 可分離觸頭
182 聯(lián)動裝置
184 操作機(jī)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種中壓電路斷續(xù)器(170)，包括電路斷續(xù)器殼體(172)；多個極(174、176、178)，每個所述極都包括特性，每個所述極都包括被封裝的極單元(2；2’)，所述被封裝的極單元包括第一單元(8)，包括第一導(dǎo)體(10)，第二導(dǎo)體(12)，電連接在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的真空斷續(xù)器(14)，和容納所述真空斷續(xù)器的第一殼體(16)，可拆卸的第二單元(18)，包括第三導(dǎo)體(20)，第四導(dǎo)體(22)，該第四導(dǎo)體包括電連接到所述第三導(dǎo)體的第一部分(24)和可拆卸地電連接到所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之一的第二部分(26)，構(gòu)造成感測所述特性的電子裝置(4；6；82；84；86)，以及封裝所述第三導(dǎo)體、所述第四導(dǎo)體的第一部分和所述電子裝置的第二絕緣殼體(28)；和構(gòu)造成打開和閉合各個所述極的真空斷續(xù)器的操作機(jī)構(gòu)(184)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所迷第二導(dǎo)體位于所迷第一導(dǎo)體下方；并且所迷第四導(dǎo)體的第二部分可拆 卸地電連接到所述第二導(dǎo)體，
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓電路斷續(xù)器(170),其特征在于， 所述特性包括所述第二導(dǎo)體的電壓；并且所述電子裝置(82; 84; 86)構(gòu) 造成感測所述電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所迷的中壓電路斷續(xù)器(170) 3其特征在于， 所述電壓是線路電壓；并且所迷電子裝置構(gòu)造成感測所述線路電壓9
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所述電壓是負(fù)栽電壓；并且所述電子裝置構(gòu)造成感測所迷負(fù)載電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所述電子裝置是包括構(gòu)造成感測所迷電壓的電容分壓器(82; 84; 86)的 電壓傳感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所述電壓是第一電壓；其中所述電容分壓器(82)包括電連接到所述第二 導(dǎo)體的笫一鐘形導(dǎo)電元件(88)、電連接到地(92)的第二鐘形導(dǎo)電元件(90)、設(shè)置在所述第一和第二鐘形導(dǎo)電元件之間的長形絕緣元件(94) 以及圍繞所述長形絕緣元件布置在所述第一和第二鐘形導(dǎo)電元件之間的導(dǎo) 電環(huán)(96)，所述導(dǎo)電環(huán)和所述第二鐘形導(dǎo)電元件輸出第二電壓(98)， 該笫二電壓顯著小于所迷第一電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所迷電壓是第一電壓；其中所述電容分壓器(84)包括具有與所迷第二導(dǎo) 體接合的笫一端(120)和相對的第二端(122)的長形絕緣元件(118)、 圍繞所述長形絕緣元件設(shè)置并電連接到地的第一導(dǎo)電環(huán)元件(124)、圍繞 所述長形絕緣元件設(shè)置并且離開其第 一端和所迷第 一導(dǎo)電環(huán)元件且位于其 第一端和所迷第一導(dǎo)電環(huán)元件之間的第二導(dǎo)電環(huán)元件(130)，所迷笫一和 第二導(dǎo)電環(huán)元件輸出第二電壓(132)，該第二電壓顯著小于所述第一電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所述電壓是第一電壓；其中所述電容分壓器(86)包括圍繞所迷第二導(dǎo)體 并與所述第二導(dǎo)體隔開的第一導(dǎo)電環(huán)狀元件(148)和圍繞所迷第一導(dǎo)電環(huán) 狀元件并與所述第一導(dǎo)電環(huán)狀元件隔開的第二導(dǎo)電環(huán)狀元件(150)，所述 第二導(dǎo)電環(huán)狀元件電連接到地(92),所迷第一和第二導(dǎo)電環(huán)狀元件至少 大致同心并且輸出第二電壓(98)，該第二電壓顯著小于所迷第一電壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于，所迷特性還包括所述第二導(dǎo)體的電流；其中所述第二導(dǎo)電環(huán)狀元件包括大 致為U形的截面；并且所述電子裝置的一部分是圍繞所迷第二導(dǎo)體并與所 述第二導(dǎo)體隔開的線圍(158),所述線圏設(shè)置在所述第二導(dǎo)電環(huán)狀元件的 大致為U形的截面內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所述特性是在所述第二導(dǎo)體中流動的電流；并且所述電子裝置(4)構(gòu)造成 感測所述電流。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所迷的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所迷電流是負(fù)載電流；并且所述電子裝置構(gòu)造成感測所述負(fù)載電流。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所迷的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于，所述電子裝置是Rogowski線圏(4);其中所述第三導(dǎo)體是大致為筒形的、包括端部(48)的導(dǎo)體(20);其中所述Rogowski線圏包括圍繞所述大致為筒形的導(dǎo)體設(shè)置在其端部附近的大致為圓形的開口 (49);并且所迷 第四導(dǎo)體從所迷大致為筒形的導(dǎo)體的端部設(shè)置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所述特性是所述第二導(dǎo)體的溫度；并且所述電子裝置(6)構(gòu)造成感測所述溫度o
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的中壓電路斷續(xù)器(170),其特征在于， 所迷第三導(dǎo)體是包括大致為筒形的長表面的大致為筒形的導(dǎo)體(20);并 且所述電子裝置設(shè)置在所述大致為筒形的導(dǎo)體的大致為筒形的長表面附 近。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓電路斷續(xù)器(170)，其特征在于， 所迷特性是所述笫二導(dǎo)體的局部放電；并且所述電子裝置(82)構(gòu)造成感 測所述局部》文電。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所迷的中壓電路斷續(xù)器(170),其特征在于， 所述電子裝置是包括構(gòu)造成感測所述電壓的電容分壓器(82)的電壓傳感 器；其中所述電壓是第一電壓；其中所述電容分壓器包括電連接到所述第 二導(dǎo)體的第一鐘形導(dǎo)電元件(88)、電連接到地(92)的笫二鐘形導(dǎo)電元件(卯)、設(shè)置在所述第一和第二鐘形導(dǎo)電元件之間的長形絕緣元件(94) 以及圍繞所述長形絕緣元件布置在所述笫一和第二鐘形導(dǎo)電元件之間的導(dǎo) 電環(huán)(96),所迷導(dǎo)電環(huán)和所迷第二鐘形導(dǎo)電元件輸出第二電壓(98)， 該第二電壓顯著小于所述第一電壓。
18. —種包括特性的被封裝的極單元(2; 2，)，所述被封裝的極單元 包括第一單元(8),包括 第一導(dǎo)體(10)， 第二導(dǎo)體(12),電連接在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的真空斷續(xù)器(14)，和容納所述真空斷續(xù)器的第一殼體(16);以及 可拆卸的第二單元(18)，包括 第三導(dǎo)體(20)，第四導(dǎo)體(22)，該第四導(dǎo)體包括電連接到所述笫三導(dǎo)體的 笫一部分(24)和可拆卸地電連接到所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之一的 第二部分(26)，構(gòu)造成感測所述特性的電子裝置(4; 6; 82; 84; 86)，以及封裝所述第三導(dǎo)體、所述第四導(dǎo)體的第一部分和所迷電子裝 置的第二絕緣殼體(28)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的被封裝的極單元(2; 2，)，其特征在于， 所述第二導(dǎo)體位于所迷第一導(dǎo)體下方；并且所述第四導(dǎo)體的第二部分可拆 卸地電連接到所述第二導(dǎo)體。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的被封裝的極單元(2; 2，)，其特征在于， 所述電子裝置從包括電流傳感器(4)、溫度傳感器(6)、局部放電傳感 器(82)和電壓傳感器(82; 84; 86)的組中選出。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所迷的被封裝的極單元(2; 2，)，其特征在于，所述真空斷續(xù)器包括上導(dǎo)體(30)和下導(dǎo)體(32);其中所迷第一導(dǎo)體電連接到所迷上導(dǎo)體；其中所迷第二導(dǎo)體電連接到所迷下導(dǎo)體；并且其中所 述第四導(dǎo)體的第二部可拆卸地電連接和機(jī)械連接到所迷第二導(dǎo)體,
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的被封裝的極單元(2; 2，)，其特征在于， 所迷第一殼體是封裝所迷真空斷續(xù)器的絕緣殼體(16),
23. —種包括特性的被封裝極單元導(dǎo)體組件(18),所迷被封裝極單 元導(dǎo)體組件包括第一導(dǎo)體(20);電連接到所述第一導(dǎo)體的第二導(dǎo)體(22)，所述第二導(dǎo)體構(gòu)造成可拆卸地電連接到電路斷續(xù)器(170)的極單元(2; 2，)；構(gòu)造成感測所述特性的電子裝置(4; 6; 82; 84; 86);以及 封裝所述第一導(dǎo)體和所述電子裝置的絕緣殼體(28)，所述絕緣殼體構(gòu)造成與一定數(shù)量的其它被封裝極單元導(dǎo)體組件(18)—起相對于所迷電路斷續(xù)器被安裝。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的被封裝極單元導(dǎo)體組件(18 )，其特征 在于，所述電子裝置從包括電流傳感器(4)、溫度傳感器(6)、局部放 電傳感器(82)和電壓傳感器(82; 84; 86)的組中選出。
全文摘要
本發(fā)明涉及被封裝極單元導(dǎo)體組件和包括該組件的中壓電路斷續(xù)器。中壓電路斷續(xù)器(170)包括電路斷續(xù)器殼體和多個極。每個極都包括被封裝的極單元。被封裝的極單元包括具有第一導(dǎo)體(10)、第二導(dǎo)體(12)、電連接在第一與第二導(dǎo)體之間的真空斷續(xù)器(14)和容納真空斷續(xù)器的第一殼體(16)的第一單元(8)?？刹鹦兜牡诙卧?18)包括第三導(dǎo)體(20)、具有電連接到第三導(dǎo)體的第一部分和可拆卸地電連接到第一和第二導(dǎo)體之一的第二部分的第四導(dǎo)體(22)、構(gòu)造成感測極特性的電子裝置及封裝第三導(dǎo)體、第四導(dǎo)體的第一部分和電子裝置的第二絕緣殼體(28)。操作機(jī)構(gòu)(184)構(gòu)造成打開和閉合各個極的真空斷續(xù)器。
文檔編號H01H33/66GK101515519SQ200910007148
公開日2009年8月26日 申請日期2009年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月7日
發(fā)明者J·J·本克, S·Z·陳, X·周, Z·R·詹金斯 申請人:伊頓公司