电气开关设备及其线性致动器组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于诸如多极断路器的电气开关设备(100，100'，100″)的线性致动器组件(200，200'，200″)。所述断路器包括均具有可分离触头(110)的多个极单元(102，104，106；102'，104'，106'，102″，104″，106″)。所述线性致动器组件(200，200'，200″)包括具有壳体(204，204'，204″)的基部单元(202，202'，202″)和多个线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302″，304″，306″)。每个线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302″，304″，306″)以与对应的一个极单元(102，104，106；102'，104'，106'；102″，104″，106″)对齐的方式安装在壳体(204，204'，204″)内。每个线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302″，304″，306″)致动对应的一个极单元(102，104，106；102'，104'，106'；102″，104″，106″)的可分离触头(110)。控制器(402)适于控制线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302″，304″，306″)的致动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引用本申请要求在2014年5月14日提交的美国专利申请系列号No.14/277，338的优先权并且主张其权益，该美国申请通过引用结合于此。
所公开的概念总体上涉及电气开关设备，更具体地涉及诸如断路器的电气开关设备。所公开的概念还涉及用于断路器的线性致动器组件。
技术介绍
诸如断路器的电气开关设备为电气系统提供对于电气故障状态——例如电流过载、短路、异常电压和其它故障状态——的保护。典型地，断路器包括操作机构，该操作机构响应于例如通过脱扣单元检测到的这些故障状态而断开电气接触组件，以中断流经电气系统的导体的电流。图1示出一种示例性的中压断路器2，其包括壳体4(移除了盖以显示内部结构)、可分离触头(以简化形式用虚线示出)和构造成开闭可分离触头6的操作机构10(以简化形式示出)。操作机构10通常是机械设计，除其它构件以外，其尤其包括在断路器壳体4的相对侧面14、16之间延伸并由至少一个极轴支承件18支承的可枢转极轴12。在壳体4内还配置有弹簧操作的蓄能组件50。因此，断路器2的多个相(示出为三个)全都经由一个机械机构驱动。除其它问题外，这种设计比较复杂并且因此昂贵。它还受制于有限的机械寿命，并且比希望的情况更大和更笨重。因此，诸如断路器的电气开关设备及其线性致动器组件存在改进的空间。
技术实现思路
这些和其它需求通过所公开概念的实施例来满足，所述实施例针对用于电气开关设备的线性致动器组件。作为所公开概念的一个方面，提供了一种用于电气开关设备的线性致动器组件。该电气开关设备包括多个极单元，每个极单元均包括可分离触头。该线性致动器组件包括：具有壳体的基部单元；以及多个线性致动器，每个线性致动器构造成以与对应的一个极单元对齐的方式安装在所述壳体内。每个线性致动器构造成致动对应的一个极单元的可分离触头。所述基部单元还可包括适于控制线性致动器的致动的控制器。所述基部单元还可包括与控制器电连通的多个传感器，其中，响应于由对应的一个传感器检测到预定电气状况，控制器致动至少其中一个线性致动器。控制器可适于使所有线性致动器的同时致动同步。所述基部单元还可包括极轴组件，该极轴组件包括极轴、安装托架和互锁组件。该安装托架可将极轴可移动地联接到壳体。互锁组件可构造成将极轴与所述多个线性致动器互锁，由此使线性致动器的致动同步。作为所公开概念的另一方面，一种电气开关设备包括：均包含可分离触头的多个极单元；以及线性致动器组件，该线性致动器组件包括：具有壳体的基部单元；以及多个线性致动器，每个线性致动器以与对应的一个极单元对齐的方式安装在壳体内。每个线性致动器构造成致动对应的一个极单元的可分离触头。所述电气开关设备可以是三极断路器。所述壳体可包括外部和内部。所述多个极单元可以是安装在所述外部上的三个封装极单元，并且所述多个线性致动器可以是安装在所述内部中的三个磁性线性致动器。附图说明通过结合附图阅读以下对优选实施例的描述，能够获得对所公开的概念的完整理解，在附图中：图1是现有技术断路器及其机械致动器组件的等轴测视图；图2A是根据所公开概念的一个实施例的断路器的等轴测视图；图2B是图2A的断路器的相对侧的等轴测视图；图3A是图2A的断路器的等轴测视图，其中移除了壳体以显示内部结构，所述断路器包括根据所公开概念的一个实施例的线性致动器组件；图3B是图3A的断路器及其线性致动器的相对侧的等轴测视图；图4A是根据所公开概念的另一实施例的断路器及其线性致动器组件的等轴测视图；图4B是图4A的断路器及其线性致动器的相对侧的等轴测视图；图5是图4B的线性致动器组件的一部分的放大等轴测视图；图6是图5的线性致动器组件的所述部分的侧视图；图7是图4A的断路器的一部分的等轴测视图，其中示出了壳体；图8是图7的断路器的所述部分的放大等轴测视图，其中还示出了其线性致动器组件的一部分；图9是图8的断路器壳体的一部分的放大等轴测视图；图10是根据所公开概念的实施例的断路器及其线性致动器组件的电气示意图；图11是根据所公开概念的另一实施例的断路器及其线性致动器组件的等轴测视图；以及图12是图11的断路器及其线性致动器组件的电气示意图。具体实施方式出于说明的目的，本专利技术的实施例将被描述为应用于中压断路器，但是显而易见的是，它们也可应用于中压断路器以及中压电气开关设备以外的各种电气开关设备(例如，非限制性地，电路开关装置和其它电路断续器，例如接触器、马达起动器、马达控制器和其它负载控制器)。本文中所使用的方向性用语，例如顶部、底部、上方、下方、下面及其衍生词，涉及附图中所示的元件的取向，而不对权利要求进行限制，除非在其中明确说明。如本文中所用的，术语“紧固件”指的是任何合适的连接或拧紧机构，其特别包括但不限于螺钉、螺栓、螺栓和螺母(例如但不限于锁紧螺母)的组合、以及螺栓、垫圈和螺母的组合。如本文中所用的，两个或更多部件被“联接”在一起的表述是指这些部件被直接接合在一起或者通过一个或多个中间部件被接合在一起。如本文中所用的，术语“数量”表示一或大于一的整数(即多个)。图2A和2B示出根据所公开概念的电气开关设备，例如但不限于中压断路器100，其采用线性致动器组件200。断路器100包括多个极单元102、104、106。在这里所示和描述的示例中，每个极单元102、104、106都是包含(例如但不限于，包封)一对可分离触头110(在图2B中用虚线以简化视图示出)的封装极单元(EPU)。线性致动器组件200包括具有壳体204的基部单元202。壳体204具有外部206和内部208(两者均在图2B中示出)。封装极单元102、104、106如图所示在壳体204的顶部(例如，从图2A和2B的视角)安装在壳体204的外部206上。壳体204还包括第一端部210、与第一端部210相对并且远离地布置的第二端部212、以及第一和第二相对侧面214、216。继续参照图2B，并且还参照图3A和3B，线性致动器组件200还包括多个线性致动器302、304、306(示出了三个)。每个线性致动器302、304、306以分别与对应的一个极单元102、104、106对齐的方式安装在壳体204的内部208中，如图3A和3B中最佳示出的。每个线性致动器302、304、306都构造成致动(例如但不限于，断开；闭合；脱扣断开)对应的一个极单元102、104、106的可分离触头110(例如，参见图2B的可分离触头110)。在这里示出和描述的示例中，线性致动器302、304、306是磁性线性致动器。此外，所述示例性的中压断路器100包括安装在壳体204的外部206上的三个极单元102、104、106，以及在相应的极单元102、104、106下方(例如，从图2B-3B的视角)安装在壳体的内部208中的三个对应的磁性线性致动器302、304、306。然而，应理解，可采用不同于这里示出和描述的磁性线性致动器302、304、306任意已知的或合适的替代数量、类型和/或构型的线性致动器(未示出)，而不会脱离所公开概念的范围。线性致动器组件200的基部单元202优选还包括适合控制线性致动器302、304、306的致动的至少一个控制器400。例如但非限制性地，图2A-3B的线性致动器组件200包括与线性致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电气开关设备(100，100'，100”)的线性致动器组件(200，200'，200”)，所述电气开关设备(100，100'，100”)包括多个极单元(102，104，106；102'，104'，106'，102，104，106)，所述极单元均包括可分离触头(110)，所述线性致动器组件(200，200'，200”)包括：具有壳体(204，204'，204)的基部单元(202，202'，202)；和多个线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302，304，306)，每个线性致动器构造成以与对应的一个极单元(102，104，106；102'，104'，106'；102，104，106)对齐的方式安装在所述壳体(204，204'，204)内；其中，每个所述线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302，304，306)构造成致动所述对应的一个极单元(102，104，106；102'，104'，106'；102，104，106)的可分离触头(110)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.14 US 14/277,3381.一种用于电气开关设备(100，100'，100”)的线性致动器组件(200，200'，200”)，所述电气开关设备(100，100'，100”)包括多个极单元(102，104，106；102'，104'，106'，102\，104\，106\)，所述极单元均包括可分离触头(110)，所述线性致动器组件(200，200'，200”)包括：具有壳体(204，204'，204\)的基部单元(202，202'，202\)；和多个线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302\，304\，306\)，每个线性致动器构造成以与对应的一个极单元(102，104，106；102'，104'，106'；102\，104\，106\)对齐的方式安装在所述壳体(204，204'，204\)内；其中，每个所述线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302\，304\，306\)构造成致动所述对应的一个极单元(102，104，106；102'，104'，106'；102\，104\，106\)的可分离触头(110)。2.根据权利要求1所述的线性致动器组件(200)，其中，所述多个线性致动器是多个磁性线性致动器(302，304，306；302'，304'，306'；302\，304\，306\)。3.根据权利要求2所述的线性致动器组件(200)，其中，所述壳体(204)包括外部(206)和内部(208)；所述多个极单元是安装在所述外部(206)上的三个极单元(102，104，106)；并且所述多个线性致动器是安装在所述内部(208)中的三个磁性线性致动器(302，304，306)。4.根据权利要求1所述的线性致动器组件(200)，其中，所述基部单元还包括适配成控制所述线性致动器(303，304，306)的致动的控制器(400，402)。5.根据权利要求4所述的线性致动器组件(200)，其中，所述基部单元还包括一定数量的接线板(500，502)。6.根据权利要求4所述的线性致动器组件(200)，其中，所述基部单元还包括与所述控制器(400)电连通的多个传感器(600，602，604)；并且，响应于由对应的一个传感器(600，602，604)检测到预定电气状况，所述控制器(400)致动所述线性致动器(302，304，306)中的至少一个线性致动器。7.根据权利要求6所述的线性致动器组件(200)，其中，所述控制器(400)适配成使所有线性致动器(302，304，306)的同时致动同步。8.根据权利要求6所述的线性致动器组件(200')，其中，所述基部单元(202')还包括极轴组件(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·本基，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国;US