电气开关装置以及用于电路的电路中断器的脱扣单元制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种断路器（１），该断路器包括可分离触点（１７Ａ；１７Ｂ；１７Ｃ）、构造成打开和闭合可分离触点的操作机构（１５）、和脱扣机构（９），该脱扣机构与所述操作机构协作以便脱扣打开触点。脱扣机构包括电流互感器（７Ａ；７Ｂ；７Ｃ），其构造成感测流过触点的电流并提供表示该电流的信号（８）。可手动操作选择器（３２）通过使用多个不同的齐纳二极管（９６、９８、１００、１０２）从多个预定电流条件（２２）中选择一个。每个预定电流条件都大于四倍于脱扣机构的最大额定电流的电弧减少维护电流条件。瞬时脱扣电路（１２０）与电流互感器和可手动操作选择器协作，以便对表示电流的信号和从预定电流条件中选择的一个进行比较。瞬时脱扣电路相应地使操作机构瞬时脱扣打开触点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术总体涉及电气开关装置，更特别地涉及包括脱扣单元的电气开关装置例如断路器。本技术还涉及用于电路中断器的脱扣单元。
技术介绍
电气开关装置包括，例如，电路开关器件；电路中断器，例如断路器；网络保护器； 接触器；马达起动器；马达控制器；以及其它负载控制器。电气开关装置例如电路中断器， 尤其是模制外壳类型的断路器，在现有技术中是公知的。例如参见美国专利NO. 5， 341， 191。 断路器用来保护电气电路免遭由于过电流情况造成的损害，例如过载情况或者较 高电平短路或故障情况。模制外壳断路器通常每相包括一对可分离触点。可分离触点可通 过设置在外壳外面的手柄被手动操作或者响应于过电流情况被自动操作。通常，这种断路 器包括设计为迅速打开和闭合可分离触点的操作机构，以及在自动操作模式中感测过电流 情况的脱扣单元。当感测到过电流情况时，脱扣单元使该操作机构脱扣到脱扣状态，从而将 可分离触点移动到打开位置。 工业断路器通常使用一种断路器框架，该断路器框架容纳脱扣单元。例如参见美 国专利NO. 5， 910， 760以及NO. 6， 144， 271。脱扣单元可以是模块化的并且可以进行替换，以 改变断路器的电特性。 众所周知，可采用使用微处理器的脱扣单元来检测各种类型的过电流脱扣情况并 提供各种保护功能，例如长延迟脱扣，短延迟脱扣，瞬时脱扣，和/或接地故障脱扣。长延迟 脱扣功能保护受保护的电气系统所服务的负载免于过负载和/或过电流。短延迟脱扣功能 可用于协调分级断路器中的下游断路器的脱扣。瞬时脱扣功能保护与断路器连接的电导体 免遭过电流情况例如短路的损害。顾名思义，接地故障脱扣功能保护电气系统免遭接地故 障。 最早的电子脱扣单元电路设计使用了分立的部件，例如晶体管，电阻器和电容器。 最近，例如美国专利NO. 4， 428， 022和NO. 5， 525， 985中所公开的设计已包括了微 处理器，这提供了改进的性能和灵活性。这些数字系统对电流波形进行周期性采样以产生 电流的数字表示。微处理器使用样本执行算法，从而实现一个或多个电流保护曲线。 —些已知的模制外壳断路器(MCCB)包括短延迟时间设定。实际的短延迟脱扣 时间被有意地延迟并且具有大约37毫秒的最小脱扣时间，该最小脱扣时间是由微处理 器执行的短延迟算法的计算时间得来的。这些MCCB的瞬时特征是由固定模拟超驰电路 (override circuit)提供的。单个齐纳二极管被预先确定单个固定阈值。固定模拟超驰电 路检测峰值电流并在少于一个线循环(line cycle)内启动脱扣。由于齐纳二极管是固定 的且不可调的部件，所以瞬时脱扣阈值被设定为单个固定值。 例如，如图1的脱扣曲线所示，接近1. 15X的顶部竖直线为长延迟吸动(LDP)。在 这个示例中，对于断路器的连续电流额定值的1. 15倍以下的检测电流没有脱扣。1. 15X和 6X之间的斜线为长延迟时间(LDT)。这为断路器连续电流额定值的约1. 15倍和约6倍之间的检测电流提供了脱扣时间。在约120毫秒处的水平线为短延迟时间(SDT)。还可具有 (例如但不限于)约50毫秒和约300毫秒的设定。对应于50、 120和300毫秒设定的实际 短延迟脱扣时间通常分别大约是37、87和275毫秒。最后，在约15毫秒处的水平线为瞬时 时间。如果检测电流高于断路器脱扣单元最大额定电流(或者传感器额定值)的约12倍， 则脱扣单元将在此时脱扣。连续电流额定值可与最大额定电流相同(如图l所示)或者可 以是最大额定电流的一个百分比(< 100% )(未示出)。 美国专利NO. 7，203，040公开了一种断路器和脱扣单元，该脱扣单元具有用于减 少弧闪能量和弧闪曝露严重程度的ARMS。在发生故障时，特定的脱扣功能被手动地利用减 少电弧能量的维护脱扣功能(maintenance tripfunction)替代。在ARMS模式中，维护脱 扣功能减小了吸动电流(pickupcurrent)和/或减小或消除了特定脱扣功能的时间延迟。 对于电气开关装置例如电路中断器具有改进的空间。 对于用于电路中断器的脱扣单元也具有改进的空间。
技术实现思路
希望在选择性协调方案中具有手动可选瞬时脱扣阈值。 本技术的实施例可以满足这种及其它需求，对于电气开关装置例如电路中断 器的瞬时脱扣电路，本技术提供了多个手动可选的预定电流条件，所述预定电流条件 大于电弧减少维护电流条件(arc reductionmaintenance current condition)。例如，这 些预定电流条件的范围在电路中断器脱扣机构的最大额定电流的大约六倍到大约十二倍 之间。 根据本技术的一个方面，一种电气开关装置包括可分离触点；构造成打开 和闭合可分离触点的操作机构；以及与该操作机构协作以脱扣打开可分离触点的脱扣机 构，该脱扣机构包括用于感测流经可分离触点的电流并提供表示该电流的信号的传感器， 用于在多个预定电流条件中选择一个的可手动操作选择器，其中每个预定电流条件均大于 电弧减少维护电流条件，以及瞬时脱扣电路，该瞬时脱扣电路与传感器和可手动操作选择 器协作以便将表示电流的信号与选定的一个预定电流条件进行比较，并且相应地导致操作 机构瞬时脱扣打开可分离触点。 瞬时脱扣电路可包括脱扣线圈和比较器，该比较器包括与传感器电互连的第一输 入端、具有基准电压的第二输入端、以及用于引起脱扣线圈被通电和使得操作机构脱扣打 开可分离触点的输出端。比较器的第一输入端可具有幅值通常大于该基准电压的电压。传 感器可进一步构造成随着电路中流动的电流的增加而降低比较器的第一输入端的电压。当 选择了较小的一个预定电流条件时，可手动操作选择器还可构造成降低比较器的第一输入 端的电压。 作为本技术的另一个方面，提供一种用于电路的电路中断器的脱扣单元。该 脱扣单元包括用于感测电路中流动的电流并提供表示该电流的信号的传感器；用于在多 个预定电流条件中选择一个的可手动操作选择器，其中每个预定电流条件均大于电弧减少 维护电流条件；以及瞬时脱扣电路，该瞬时脱扣电路与传感器和可手动操作选择器协作以 便将表示电流的信号与选定的一个预定电流条件进行比较，并相应地瞬时产生脱扣信号。 可手动操作选择器可包括多个齐纳二极管，每个齐纳二极管具有相应的不同值。瞬时脱扣电路可以是与其中一个齐纳二极管协作的模拟瞬时脱扣电路，所述其中一个齐纳 二极管对应于选定的一个预定电流条件。 预定电流条件可包括在第一值和较大的第二值之间的多个不同电流条件。可手动 操作选择器还可包括对应于较大的第二值的开路输入端。可手动操作选择器可构造成响应 于对具有较大的第二值的其中一个不同电流条件的选择，选择性地不使第二齐纳二极管中 的任何一个与第一齐纳二极管并行电连接。附图说明结合附图阅读以下对优选实施例的描述，可以获得对本技术的完整理解 图1是脱扣单元的电流/时间的脱扣曲线图。 图2是根据本技术的实施例的包括脱扣单元的断路器的等距视图。 图3是示出连接于电气系统的图2的断路器的框图形式的示意图。 图4是图2的脱扣单元的俯视图。 图5是图2的脱扣单元的面板组件的等距视图。 图6是图2的面板的图例的俯视图。 图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气开关装置，其特征在于包括：　　　　可分离触点（１７Ａ；１７Ｂ；１７Ｃ）；　　　　操作机构（１５），该操作机构构造成打开和闭合所述可分离触点；以及　　　　脱扣机构（９），该脱扣机构与所述操作机构协作以便脱扣打开所述可分离触点，所述脱扣机构包括：　　　　传感器（７Ａ；７Ｂ；７Ｃ），该传感器构造成感测流过所述可分离触点的电流并提供表示所述电流的信号（８），　　　　可手动操作选择器（３２），该可手动操作选择器构造成从多个预定电流条件（２２）中选择一个，所述预定电流条件中的每一个均大于电弧减少维护电流条件（５６），以及　　　　瞬时脱扣电路（１２０；１８４），该瞬时脱扣电路与所述传感器和所述可手动操作选择器协作，以将表示所述电流的所述信号与所述预定电流条件中的选定的一个进行比较，并相应地使所述操作机构瞬时脱扣打开所述可分离触点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HJ卡利诺，TM沙克，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：实用新型
国别省市：US[]