專利名稱：用于空氣斷路器的具有爬電表面的活動密封件的制作方法
用于空氣斷路器的具有爬電表面的活動密封件
背景技術(shù)：
用于配電系統(tǒng)的電氣開關(guān)設(shè)備包括諸如斷路器、電網(wǎng)保護裝置、轉(zhuǎn)換開關(guān)和斷路開關(guān)等的裝置。一種常見類型的斷路器是空氣斷路器，其使用氣流來熄滅由觸點分離引起的電弧。氣流可由壓縮氣體源來提供或由從在觸點分離時被增壓的密封電弧室排出的空氣來提供?？赏ㄟ^與觸點支架(contact carriage)協(xié)作的活動密封件來實現(xiàn)電弧室的增壓， 該觸點支架將動觸點載離靜觸點。當(dāng)觸點分離時，活動密封件移入電弧室內(nèi)，從而排出電弧室中的空氣?？諝饨?jīng)熄弧溝(電弧隔板)流出電弧室并且熄滅電弧?；顒用芊饧ǔ６ㄎ辉陟o觸點附近，從而其可適當(dāng)?shù)叵珉娀　Ｈ欢?，這種緊密鄰近可使得電弧爬上該活動密封件并與觸點支架短接，從而造成短路狀況。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于空氣斷路器的活動密封件，該活動密封件包括密封部分，該密封部分具有爬電表面，當(dāng)密封部分配合在包封有第一斷路器觸點和第二斷路器觸點的電弧室的入口中時，爬電表面定位在第一斷路器觸點和第二斷路器觸點之間。爬電表面具有一表面廓形，該表面廓形相對于第二斷路器觸點與載運第一斷路器觸點的觸點支架之間的直線距離增大第二斷路器觸點與觸點支架之間的電弧行進路徑的長度。爬電表面可具有基本凹形的表面廓形，該表面廓形包括單個凹槽或多個并行的凹槽。在一些示例性實施例中，活動密封件還包括致動部分，該致動部分構(gòu)造成與觸點支架共同作用，其中觸點支架可操作以使第一斷路器觸點與第二斷路器觸點分離。在這些示例性實施例中，電弧室是基本封閉的，并且當(dāng)觸點支架將第一斷路器觸點載離第二斷路器觸點時，在第一斷路器觸點和第二斷路器觸點之間形成入口?；顒用芊饧拿芊獠糠謽?gòu)造成配合在入口內(nèi)，以密封該入口并限定電弧室的一部分。致動部分可操作以便在觸點支架將第一斷路器觸點載離第二斷路器觸點時將密封部分選擇性地定位在所述入口中。在另一實施例中，提供了一種空氣斷路器，該空氣斷路器包括基本封閉的電弧室， 該電弧室包封有一對可分離觸點組件。該電弧室包括在可分離觸點組件分離時形成在該對可分離觸點組件之間的入口。該空氣斷路器包括活動密封件，該活動密封件構(gòu)造成配合在該入口內(nèi)，以封閉該入口并限定電弧室的一部分。該活動密封件包括爬電表面，當(dāng)活動密封件配合在入口中時，該爬電表面定位在該對可分離觸點組件之間。該爬電表面具有一表面廓形，該表面廓形相對于該對可分離觸點組件之間的直線距離增大該對可分離觸點組件之間的電弧行進路徑的長度。該爬電表面可具有基本凹形的表面廓形，該表面廓形包括單個凹槽或多個并行的凹槽。


結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成本說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的各個方面的各種示例性系統(tǒng)、方法以及其它實施例。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是在一些實施例中，一個元件可設(shè)計為多個元件，多個元件也可設(shè)計為一個元件，示出為另一個元件的內(nèi)部構(gòu)件的元件可被實現(xiàn)為外部構(gòu)件，反之亦然，等等。另外，元件可不按比例繪制。圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中的具有活動密封件的三極空氣斷路器，圖IA是圖1中示出的空氣斷路器中的活動密封件的透視圖，圖2是單個斷路器極的透視圖，該單個斷路器級包括具有爬電表面的活動密封件的一示例性實施例，圖2A是圖2中示出的極中的具有爬電表面的活動密封件的透視圖，圖3是包括圖2中所示的極并且標(biāo)示出在圖4-6中所示的截面的三極空氣斷路器的正視圖，圖4是沿圖3中標(biāo)示的4-4截取的、其中極組件處于閉合或?qū)ㄎ恢玫目諝鈹嗦菲鞯钠室晥D，圖5是沿圖3中標(biāo)示的4-4截取的、其中極組件處于中間(過渡)的觸點分離位置的空氣斷路器的剖視圖，圖6是沿圖3中標(biāo)示的4-4截取的、其中極組件處于斷開或未導(dǎo)通位置的空氣斷路器的剖視圖，圖7是包括爬電表面的活動密封件的另一示例性實施例的透視圖。
具體實施例方式圖1中示出現(xiàn)有技術(shù)中的空氣斷路器1。該空氣斷路器包括殼體3 (以虛線示出)， 該殼體形成三個極室4、5、6，每個極室都構(gòu)造成容納一斷路器極10 (圖1中僅以實線示出一個極10)。在殼體3的前端上安裝有操作機構(gòu)15。該操作機構(gòu)15是所有三個斷路器極10 共用的且通過極軸33與各個極相連接，該極軸對于每個極都具有一凸耳35。該操作機構(gòu) 15包括脫扣/跳閘單元(未示出)，該脫扣單元致動操作機構(gòu)，以便通過極軸33的轉(zhuǎn)動—— 該轉(zhuǎn)動響應(yīng)于流經(jīng)斷路器的電流的預(yù)定特性——來斷開該斷路器的所有的極。另外，操作機構(gòu)15可借助開關(guān)凸部36被手動地致動。開關(guān)凸部36與一個或多個可手動操作的開關(guān) (未示出)相連接，從殼體3的外側(cè)可接近這些開關(guān)。在下文中將更詳細描述的極10包括靜觸點組件25，該靜觸點組件構(gòu)造成與從殼體3向后伸出的導(dǎo)線(未示出)相連接。極10還包括動觸點組件45，該動觸點組件安裝在觸點支架40上。觸點支架40可操作以將動觸點組件45載離靜觸點組件25。動觸點組件 45包括樞轉(zhuǎn)地安裝到觸點支架40上的多個接觸指47。當(dāng)斷路器閉合時，動觸點組件45在靜觸點組件25與負載導(dǎo)體連接組件65——該負載導(dǎo)體連接組件構(gòu)造成與負載導(dǎo)體(未示出)相連接——之間提供電流通路。該電流通路包括靜觸點27、動觸點42和與接觸指47 的底端49處的分路連接部件(圖4)連接的柔性分路器(未示出)。在動觸點支架40上還樞轉(zhuǎn)地安裝有活動密封件50。活動密封件50包括密封表面 52，該密封表面形成為密封電弧室(圖1中不可見)的一部分。當(dāng)觸點支架40使觸點分離時，活動密封件50朝靜觸點組件25轉(zhuǎn)動并且定位在觸點支架40與靜觸點27之間，以使電弧室增壓和熄滅電弧。如在圖IA中可最佳看到，密封表面52是基本平坦的并且提供在觸點分離時供電弧行進的直線路徑。這可導(dǎo)致活動密封件50容易由于爬電而短接，如在背景技術(shù)部分中所討論的那樣。這是因為在觸點分離期間，平坦的密封表面52在觸點支架40 與靜觸點27之間提供了較短的、標(biāo)記為“D”的直線路徑。
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圖2示出斷路器極110，該斷路器極包括多個與圖1中示出的極10相同的部件，且這些部件被指派有與在圖ι中相同的附圖標(biāo)記。觸點支架40’包括活動密封件150，該活動密封件具有爬電表面152。與圖1中示出的活動密封件50的大體平坦的密封表面52相比，該爬電表面152為大體凹形的。爬電表面152構(gòu)造成相對于由平坦的密封表面52提供的距離增大電弧在與觸點支架40’短接之前必須沿著爬電表面152行進的距離(“D’”)， 同時仍然提供電弧室的足夠的增壓量以熄滅電弧。圖2中示出了大體凹形的爬電表面152， 然而應(yīng)理解的是，該爬電表面可具體實現(xiàn)為相對于由平坦的密封表面52提供的直線距離D 增大電弧在與觸點支架40’短接之前必須沿著活動密封件150行進的距離的任何構(gòu)型。圖2A更詳細地示出了活動密封件150?；顒用芊饧?50包括密封部分151和致動部分153。該密封部分包括爬電表面152和在爬電表面152的后面延伸的翅片199。該密封部分151構(gòu)造成當(dāng)觸點支架使動觸點42移離靜觸點27時定位于靜觸點27(圖2)與觸點支架40’ (圖2)之間。因此，當(dāng)電弧被熄滅時，爬電表面152限定電弧室的一部分(圖 5)。致動部分153包括間隔開的支腿195，該支腿具有圓形的凹部185，該凹部與樞銷 51的端部接合(圖4)以將活動密封件150固定到觸點支架40’上，如圖2中可見。該樞銷51也用于將接觸指27樞轉(zhuǎn)地安裝到觸點支架40’上。因此，活動密封件150借助于致動部分與觸點支架40’共同作用以當(dāng)觸點分離時將活動密封件150定位在觸點支架與靜觸點27之間。當(dāng)組裝到極110上時，活動密封件150上的翅片199在接觸指47之間延伸并與布置在觸點支架40’上的接觸指之間的翅片(未示出)對齊以形成一密封裝置，該密封裝置阻止電弧氣體流流過接觸指之間的空間。圖3是空氣斷路器1的正視圖，該空氣斷路器容納有圖2中示出的三個極110。截面4-4標(biāo)示在圖3中，并且該截面將被用于圖4-6中示出的極110的剖視圖?？煽吹綐O110 定位于電弧室13的內(nèi)部?；痉忾]從而可被增壓的電弧室包括可供電弧氣體通過的出口 18。在圖4中，極110處于閉合位置，從而電流可從靜觸點組件25導(dǎo)通至負載連接組件65。 動觸點組件45上的接觸指47定位成使得動觸點42與靜觸點27靠接。彈簧74促使接觸指47進入閉合位置。動觸點42在樞銷51與第一端或自由端41之間的大約中間處固定到接觸指47上。 接觸指47上的分路連接部件49適于連接至柔性分路器(未示出)，該柔性分路器將接觸指47連接至負載導(dǎo)體連接組件65。與接觸指的自由端41鄰近的是電弧趾43，該電弧趾形成可動燃弧觸點，該可動燃弧觸點與電弧引道(arc runner) 35協(xié)作以引導(dǎo)電弧進入電弧室 13中的熄弧溝17中以被熄滅?；顒用芊饧?50也樞轉(zhuǎn)地安裝到觸點支架40’上的樞銷51 上。在閉合位置，活動密封件150定位在靜觸點27的下方。圖5示出了響應(yīng)于軸33的轉(zhuǎn)動而開始斷開的斷路器極110，該軸33對凸耳35和連桿37之間的聯(lián)動機構(gòu)起作用以使觸點支架40’轉(zhuǎn)動。通過觸點支架40’的運動形成了電弧室入口 16。觸點支架40’開始逆時針轉(zhuǎn)動并且彈簧74使接觸指47順時針搖動，使得電弧趾43與電弧引道相接觸，同時動觸點42與靜觸點27分離。觸點支架的繼續(xù)轉(zhuǎn)動致使活動密封件150朝靜觸點27向上轉(zhuǎn)動至圖5中示出的位置?；顒用芊獠考?50定位成在接觸指47之間形成密封并使得爬電表面152剛好位于靜觸點27下方以關(guān)閉電弧室入口 16， 從而電弧可被熄滅。
留在觸點42、27之間的任何電弧在其能與接觸指47短接之前將不得不經(jīng)過由凹形的爬電表面152提供的整個距離D’(圖2A)。圖6示出處于斷開位置的極110。觸點支架40’逆時針轉(zhuǎn)動直到其靠在殼體內(nèi)的止擋165上。動觸點42與靜觸點27分離，并且電弧趾也與電弧引道35分離。圖7示出具有爬電表面252的活動密封件250的一替換實施例，該爬電表面252包括多個并行的凹槽255。與圖2-6中的凹形的爬電表面152 —樣，帶槽的爬電表面252相對于由平坦的密封表面52 (圖1A)提供的距離D增大了電弧在與接觸指47 (圖4-6)短接之前必須沿著活動密封件250行進的距離。雖然在此描述了爬電表面的兩個可選的實施例， 但是應(yīng)理解，爬電表面可具體實現(xiàn)為增大電弧在與接觸指短接之前必須沿著活動密封件行進的距離的任何構(gòu)型。在詳細的說明書或權(quán)利要求中采用術(shù)語“或”的情況下(例如，A或B)，其意思是“A 或B或這兩者”。術(shù)語“和/或”以同樣的方式被使用，意思是“A或B或這兩者”。當(dāng)申請人意在表示“僅A或B但不是這兩者”時，則使用術(shù)語“僅A或B但不是這兩者”。因此，在此術(shù)語“或”的使用是包含性的而不是排他性的用法。參見Bryan A. Garner的《A Dictionary of Modern Legal Usage)) 624 頁(1995 年第二版)。對于在此采用語句“A、B和C中的一個或多個”的情況(例如，構(gòu)造成存儲A、B和 C中的一個或多個的數(shù)據(jù)存儲器)，其意在表達一系列的可能性A、B、C、AB、AC、BCJP /或 ABC (例如，該數(shù)據(jù)存儲器可存儲僅A、僅B、僅C、A和B、A和C、B和C、和/或A和B和C)。 其不是意在要求一個A、一個B和一個C。當(dāng)申請人意在表示“至少一個A、至少一個B、以及至少一個C”時，則采用措詞“至少一個A、至少一個B、以及至少一個C”。
權(quán)利要求
1.一種活動密封件，包括密封部分，所述密封部分具有爬電表面，當(dāng)所述密封部分配合在包封有第一斷路器觸點和第二斷路器觸點的電弧室中時，該爬電表面定位于所述第一斷路器觸點和第二斷路器觸點之間；所述爬電表面具有一表面廓形，所述表面廓形相對于所述第二斷路器觸點與載運所述第一斷路器觸點的觸點支架之間的直線距離增大所述第二斷路器觸點與所述觸點支架之間的電弧行進路徑的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動密封件，其特征在于，還包括致動部分，所述致動部分構(gòu)造成與所述觸點支架共同作用，其中所述觸點支架可操作以使第一斷路器觸點與第二斷路器觸點分離，另外所述電弧室是基本封閉的，并且當(dāng)觸點支架將所述第一斷路器觸點載離所述第二斷路器觸點時在所述第一斷路器觸點與第二斷路器觸點之間形成一入口；以及其中，所述密封部分構(gòu)造成配合在所述入口內(nèi)以密封所述入口，使得所述爬電表面限定所述電弧室的一部分；并且其中，所述致動部分可響應(yīng)于所述觸點支架將所述第一斷路器觸點載離所述第二斷路器觸點而操作，以將所述密封部分選擇性地定位在所述入口中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動密封件，其特征在于，所述爬電表面具有基本凹形的表面廓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動密封件，其特征在于，所述爬電表面包括單個凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動密封件，其特征在于，所述爬電表面包括多個并行的凹槽。
6.一種斷路器，包括基本封閉的電弧室，所述電弧室包封有一對可分離觸點組件，所述電弧室包括在所述可分離觸點組件分離時形成在所述一對可分離觸點組件之間的入口；活動密封件，所述活動密封件構(gòu)造成配合在所述入口內(nèi)，以封閉所述入口并限定所述電弧室的一部分；以及其中，所述活動密封件包括爬電表面，當(dāng)所述活動密封件配合在所述入口中時所述爬電表面定位在所述一對可分離觸點組件之間；所述爬電表面具有一表面廓形，所述表面廓形相對于可分離觸點組件之間的直線距離增大可分離觸點組件之間的電弧行進路徑的長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷路器，其特征在于，所述爬電表面具有基本凹形的表面廓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷路器，其特征在于，所述爬電表面包括單個凹槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷路器，其特征在于，所述爬電表面包括多個并行的凹槽。
10.—種斷路器設(shè)備，所述斷路器設(shè)備包括用于提供爬電表面的裝置，所述爬電表面在一對可分離觸點組件分離時定位在該對觸點組件之間；所述爬電表面具有一表面廓形，所述表面廓形相對于所述可分離觸點組件之間的直線距離增大所述可分離觸點組件之間的電弧行進路徑的長度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述爬電表面具有基本凹形的表面廓形。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述爬電表面包括單個凹槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述爬電表面包括多個并行的凹槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于提供爬電表面的裝置包括活動密封件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于空氣斷路器的具有爬電表面的活動密封件，所述爬電表面在所述活動密封件配合在電弧室的入口中時定位在一對可分離觸點組件之間。所述爬電表面具有一表面廓形，所述表面廓形相對于可分離觸點組件之間的直線距離增大所述可分離觸點組件之間的電弧行進路徑的長度。
文檔編號H01H33/91GK102412091SQ20111020946
公開日2012年4月11日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者B·J·沙爾滕布蘭德, J·M·斯米爾澤, M·A·亞努塞克, R·W·米勒, W·M·蘭德爾 申請人:伊頓公司