包括多个开关组件的开关设备以及相关方法技术

本发明专利技术涉及一种改进的电气开关设备，该设备包括处于联动构型的多个电气开关组件。桥接装置将所述电气开关组件的致动器装置机械地连接在一起，以便当在所述联动的电气开关组件中的任何一个上检测到过载或电弧故障时，使得所有电气开关组件同时脱扣。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电气开关设备，尤其涉及电路中断器，例如提供电弧故障保护的飞行器或航空断路器。本专利技术还涉及包括构造为同时操作的多个电路中断器的电气开关设备。
技术介绍
断路器被用于保护电气电路免受由于过电流状况(例如过载状况或较高电平短路或故障状况)导致的损害。在用于住宅和轻型商业应用的通常被称为小型断路器的小的断路器中，这样的保护通常由热磁脱扣装置提供。此脱扣装置包括双金属器件，其响应持续的过电流状况而发热和弯曲。该双金属器件继而解锁弹簧供能的操作机构，该操作结构打开断路器的可分离触点以中断受保护电力系统中的电流。例如在飞行器或航空电气系统中使用微型/超小型断路器，其中该微型断路器不仅提供过电流保护，而且还用作开通和断开设备的开关。这种断路器必须很小以适应断路器面板的高密度布局，这使得断路器用于用户可接近的大量电路。例如飞行器电气系统通常包括数百个断路器，每个断路器通过推拉手柄用于电路保护功能以及电路断开功能。在开发和使用任何给定飞行器所要求的各种各样的断路器方案方面存在困难。通常，微型断路器已提供了对于持续过电流的保护，这由双金属器件响应过电流导致的1 加热而触发的闩锁实现。对于提供附加保护、最重要的是电弧故障保护的兴趣在日益增加。在偶尔发生的电弧故障状况期间，断路器的过载性能将不起作用，这是因为故障电流的均方根(RMS)值过小以至于不能致动自动脱扣电路。给断路器添加电子电弧故障感测可以添加溅射电弧故障保护所需的其中一个元件——理想地，电子电弧故障感测电路的输出直接脱扣和从而打开断路器。参见例如美国专利第6，710，688 ；6, 542, 056 ； 6，522，509 ；6，522，228 ；5，691，869 以及 5，224，006 号。在例如断路器上致动测试功能的常见方法包括采用机械按钮开关。参见例如美国专利第 5，982，593 ；5，459，630 ；5，293，522 ；5，260，676 ；以及 4，081，852 号。但是，这样的机械机构常常由于机械应力而失效，并且可能被错误地致动。此外，当在相对小的断路器(例如微型断路器)上使用时，这样的机械机构具有相对大的尺寸。近距离传感器(proximity sensor)包括例如霍尔效应传感器。用在自动金属检测器中的这些传感器在暴露于磁体时改变它们的电气特性。通常，这样的传感器具有用于电源电压、信号和地的三条缆线。在特定应用场合使用的电器开关设备存在改进的空间。
技术实现思路
这些要求以及其它要求由本专利技术满足，本专利技术提供了一种电气开关设备，该电气开关设备包括处于一起联动(ganged-together)构型的形式为小型断路器的多个电气开关组件。其它要求由使用该电气开关设备的改进的方法满足。本专利技术的一个方面是，从多个电气开关组件构造电气开关设备，所述电气开关组件可具有不同的额定负载容量。本专利技术的另一方面是，提供具有多个电气开关组件的电气开关设备，所述多个电气开关组件被桥接在一起以便同时操作。因此，本专利技术的另一个方面是，提供一种电气开关设备，该电气开关设备的总体性质可被阐述为包括多个电气开关组件、连接组件和桥接装置。所述电气开关组件中的每一个包括壳体、可分离触点、构造成打开和关闭可分离触点的操作机构、能够沿其伸长方向在 OFF(关断)和ON(接通)位置之间平移并且与操作机构协作以打开和闭合可分离触点的伸长致动器装置、以及与操作机构协作以脱扣打开可分离触点的脱扣组件。该连接组件构造成将电气开关组件机械地连接在一起。该桥接装置构造成将致动器装置机械地连接在一起。利用该电气开关设备中断电路的至少一部分的独创性方法总体上可阐述为包括 通过其中一个电气开关组件的脱扣组件来触发它的操作机构，以便脱扣打开它的可分离触点并且使它的致动器装置朝OFF位置平移，以及利用桥接装置来使其它电气开关组件的致动器装置朝它们的OFF位置移动并且打开它们的可分离触点。附图说明通过结合附图阅读下文对优选实施例的描述，可以更充分地理解本专利技术，在附图中图1是根据本专利技术的断路器的框图。图2是图1的处理器、电源、有源整流器和增益级(gain stage)、尖峰检测器和霍尔效应传感器的示意形式的框图。图3是采用图1的断路器的电气开关设备的分解图。图4是安装到面板上并且处于ON位置的图3的电气开关设备的前视图。图5是与图4类似的视图，但是示出电气开关设备处于OFF或TRIPPED (脱扣)位置。图6是与图5类似的视图，但是示出显示指示器的其中一个断路器，该指示器指示电弧故障状况。图7是图3的电气开关设备的紧固器组件的分解图。 具体实施例方式本专利技术是关于飞行器或航空电弧故障断路器进行描述的，但是本专利技术可应用于很大范围内的电气开关设备，例如，适于检测电力电路中的各种故障(例如电弧故障或接地故障)的电路中断器。参照图1，形式为电弧故障断路器1的电气开关组件连接在电力系统11中，该电力系统11具有线路导体(L) 13和中性导体(N) 15。断路器1包括电连接在线路导体13中的可分离触点17。可分离触点17由操作机构19打开和关闭。除了通过手柄(未示出)手动操作之外，操作机构19还可由脱扣组件21致动以打开可分离触点17。此脱扣组件21包括常规的双金属器件23，该双金属器件23被持续的过电流加热并且弯曲以致动操作机构19以便打开可分离触点17。脱扣组件21中的衔铁25被非常高的过电流产生的很大磁力所吸引，从而也致动操作机构19并且提供瞬时脱扣功能。断路器1还具有电弧故障检测器(AFD) 27。AFD 27通过监控经引线31相对于局部地基准47跨双金属器件23的电压，来感测电力系统11中的电流。如果AFD 27检测到电力系统11中的电弧故障，则生成脱扣信号35，该脱扣信号35接通开关(例如可控硅整流器(SCR) 37)以便给脱扣螺线管39通电。脱扣螺线管39在被通电时致动操作机构19以打开可分离触点17。与螺线管39的线圈串联的电阻器41限制线圈电流，并且电容器43保护 SCR 37的栅极免受电压尖峰和由于噪声而错误脱扣。可选择地，不需要使用电阻器41。AFD 27与操作机构19协作以响应电弧故障状况而脱扣打开可分离触点17。AFD 27包括有源整流器和增益级45，其整流和适当地放大通过引线31和局部地基准47跨双金属器件23的电压。有源整流器和增益级45在输出51上输出代表双金属器件23中的电流的整流信号49。整流信号49由尖峰检测器电路53和微控制器(μ C) 55输入。有源整流器和增益级45以及尖峰检测器电路53形成第一电路57，该第一电路57 适于基于在电力系统11中流动的电流来确定整流交流电流脉冲的尖峰幅值59。尖峰幅值 59由尖峰检测器电路53存储。μ C 55包括模数转换器(ADC) 61、微处理器(μ P) 63和比较器65。μ P 63包括一个或多个电弧故障算法67。ADC 61将整流交流电流脉冲的模拟尖峰幅值59转换成对应的数字值以便由μ P 63输入。μ P 63、电弧故障算法67以及ADC 61形成第二电路69，该第二电路69适于确定电流脉冲的尖峰幅值是否大于预定幅值。继而，算法67相应地采用该尖峰幅值以确定电力系统11中是否存在电弧故障状况。μ P 63包括适于重置本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电气开关设备（１２１），包括：多个电气开关组件（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ），每个电气开关组件包括：壳体（１２７），可分离触点（１７），构造成打开和关闭可分离触点的操作机构（１９），伸长的致动器装置（１３１），该致动器装置能够沿着该致动器装置的伸长方向在关断和接通位置之间平移并且与操作机构协作以打开和关闭可分离触点，以及脱扣组件（２１），该脱扣组件与操作机构协作以脱扣打开可分离触点；连接组件（１２３），所述连接组件构造成将电气开关组件机械地连接在一起；和桥接装置（１２５），所述桥接装置构造成将致动器装置机械地连接在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·W·米尔斯，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：US