低剖面電子斷路器、系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及低剖面電子斷路器、系統(tǒng)和方法。低剖面電子斷路器包括被聯(lián)接到相應(yīng)第一和第二負(fù)載端子的第一和第二電氣支路。電子斷路器也包括電子處理電路，其被設(shè)置成監(jiān)測第一和第二電氣支路內(nèi)的電氣情況。電子斷電器被封裝到外殼內(nèi)，該外殼的尺寸適于占據(jù)標(biāo)準(zhǔn)單極斷路器配電板位置。在一些實(shí)施例中，電子斷路器不具有與第一和第二負(fù)載端子關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子。提供組裝電子斷路器的方法以及其他系統(tǒng)和方法。
【專利說明】低剖面電子斷路器、系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及用于中斷來自電力源的電流的斷路器，并且更具體地，涉及包括兩個(gè)內(nèi)部電氣支路的電子斷路器。

【背景技術(shù)】
[0002]電子斷路器可以被用于某些電氣系統(tǒng)中以用于保護(hù)被聯(lián)接到電力源的電路。電氣斷路器的一種類型是接地故障電路斷路器(GFCI)。GFCI可以被用于防止電擊危害，并且可以通常被包括在鄰近水的電路內(nèi)，例如住宅浴室和/或廚房內(nèi)。電子斷路器的另一類型是電弧故障電路斷路器(AFCI )。當(dāng)電路中探測到電弧情況時(shí)AFCI可以中斷通向電路的電力。GFCI和AFCI也可以提供持續(xù)過電流和短路保護(hù)，并且可以提供手動(dòng)斷路器跳閘。GFCI和AFCI可以被稱為“電子斷路器”并且可以包括內(nèi)部印刷電路板。印刷電路板以及一個(gè)或更多個(gè)板上傳感器可以探測由斷路器保護(hù)的電路中的電氣情況的變化，并且作為響應(yīng)，可以使得電子斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)跳閘以便中斷來自電力源的電流。
[0003]電子斷路器通常包括諸如印刷電路板、傳感器和電磁體的大量電子部件以及諸如接觸臂、電觸頭、托架、彈簧、電樞、磁體、雙金屬元件、負(fù)載和中性端子、接線片、接線螺釘和內(nèi)部配線的機(jī)械部件。可以具有被設(shè)置成保護(hù)兩個(gè)相應(yīng)電路的兩個(gè)內(nèi)部電氣支路的雙工電子斷路器可以具有更多的電子和機(jī)械部件。常規(guī)雙工電子斷路器通常被封裝在外殼內(nèi)，該外殼被設(shè)置成占據(jù)斷路器配電板內(nèi)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單極斷路器位置。例如，常規(guī)的雙工電子斷路器可以具有外殼，該外殼具有被設(shè)置成占據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單極0.75英寸配電板位置的1.5英寸總橫向?qū)挾?，或者具有被設(shè)置成占據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單極I英寸配電板位置的2英寸總橫向?qū)挾取?br> [0004]然而，隨著住宅和商業(yè)配電板內(nèi)要保護(hù)的電路數(shù)量的增加，存在對(duì)較低剖面雙工電子斷路器(即，具有較窄的總橫向?qū)挾鹊碾p工電子斷路器)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在第一方面，提供一種電子斷路器。電子斷路器包括各自被設(shè)置成傳導(dǎo)相應(yīng)電流的第一支路和第二支路、電聯(lián)接到第一支路的第一負(fù)載端子、電聯(lián)接到第二支路的第二負(fù)載端子、電聯(lián)接到第一支路和第二支路且被設(shè)置成監(jiān)測和響應(yīng)在第一支路或者第二支路內(nèi)感測的電氣情況的電子處理電路、以及具有橫向?qū)挾炔⑶野谝缓偷诙?、第一和第二?fù)載端子和電子處理電路的外殼，其中外殼被設(shè)置成不具有與第一和第二負(fù)載端子關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子，并且外殼的橫向?qū)挾炔粚捰诒辉O(shè)置成保護(hù)單個(gè)電路的單極斷路器的橫向覽度。
[0006]在另一方面，提供一種電氣面板系統(tǒng)。電氣面板系統(tǒng)包括配電板和電子斷路器，所述配電板包括多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置，所述電子斷路器包括第一支路和第二支路，所述電子斷路器不具有與外部負(fù)載關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子，所述電子斷路器在配電板上占據(jù)被設(shè)置成接收單個(gè)電路單相斷路器的單個(gè)安裝位置。
[0007]在又一方面，提供一種組裝電子斷路器的方法。所述方法包括提供各自被設(shè)置成電聯(lián)接到相應(yīng)電氣負(fù)載的第一和第二負(fù)載端子；提供被設(shè)置成接收單相電力的單個(gè)電力端子；在單個(gè)電力端子和第一負(fù)載端子之間聯(lián)接第一傳感器和第一跳閘機(jī)構(gòu)以便形成第一支路，第一傳感器被設(shè)置成感測電氣情況；在單個(gè)電力端子和第二負(fù)載端子之間聯(lián)接第二傳感器和第二跳閘機(jī)構(gòu)以便形成第二支路，第二支路并聯(lián)于第一支路并且第二傳感器被設(shè)置成感測電氣情況；將電子處理電路聯(lián)接到第一支路和第二支路，電子處理電路被設(shè)置成監(jiān)測和響應(yīng)在第一或者第二支路內(nèi)感測的電氣情況；以及將第一和第二負(fù)載端子、單個(gè)電力端子、第一和第二傳感器、第一和第二跳閘機(jī)構(gòu)以及電子處理電路保持在外殼內(nèi)，其中外殼不保持與第一和第二負(fù)載端子關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子。
[0008]從下述具體描述中可以顯而易見到本發(fā)明的其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中描述和示出了多個(gè)示例性實(shí)施例和實(shí)施方式，包括用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。本發(fā)明也能夠具有其他且不同的實(shí)施例，并且其多個(gè)細(xì)節(jié)可以在各方面進(jìn)行修改，而均沒有背離本發(fā)明的范圍。因此，附圖和說明實(shí)際上將被看作是示意性的并且不是限制性的。本發(fā)明涵蓋了落入本發(fā)明范圍內(nèi)的所有改型、等價(jià)物和替代物。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面描述的附圖僅用于示意性目的并且不必要成比例繪制。附圖不試圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0010]圖1是根據(jù)實(shí)施例的包括兩個(gè)支路的低剖面電子斷路器的透視圖。
[0011]圖2是根據(jù)實(shí)施例的包括電子斷路器的電氣系統(tǒng)的框圖。
[0012]圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的電子斷路器的第一支路的部件的一部分的透視圖。
[0013]圖4A是示出根據(jù)實(shí)施例的可以實(shí)施在諸如電子斷路器的斷路器內(nèi)的跳閘機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0014]圖4B是示出圖4A的跳閘機(jī)構(gòu)的跳閘單元的一部分的主視圖。
[0015]圖4C是示出圖4B的跳閘單元的側(cè)視圖。
[0016]圖4D是示出圖4A的跳閘單元的電樞的主視圖。
[0017]圖4E是示出圖4D的電樞的側(cè)視圖。
[0018]圖5A是示出根據(jù)實(shí)施例的電子斷路器的部件的一部分的子組件的透視圖。
[0019]圖5B是示出根據(jù)實(shí)施例的電子斷路器的部件的一部分的第二子組件的透視圖。
[0020]圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的電子斷路器的各部件的分解立體圖。
[0021]圖7和圖8是根據(jù)實(shí)施例的電子斷路器的部件的一部分的子組件的相反側(cè)面的透視圖。
[0022]圖9A和圖9B是根據(jù)實(shí)施例的電子斷路器的負(fù)載中性端子和其他電氣束線部件的透視圖。
[0023]圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖。
[0024]圖1lA是根據(jù)實(shí)施例的包括配電板的配電箱的主視圖，該配電板具有安裝在其上的包括兩個(gè)支路的電子斷路器。
[0025]圖1lB是根據(jù)實(shí)施例的包括安裝在其上的電子斷路器的配電板的透視圖。
[0026]圖12A和圖12B是示出根據(jù)實(shí)施例的替代性跳閘單元的側(cè)視圖。
[0027]圖13A是根據(jù)實(shí)施例的斷路器中的另一跳閘組件的側(cè)視圖。
[0028]圖13B是圖13A的跳閘組件的跳閘單元的側(cè)視圖。
[0029]圖13C是圖13B的跳閘單元的電樞的主視圖。
[0030]圖14A是根據(jù)實(shí)施例的斷路器中的另一跳閘組件的側(cè)視圖。
[0031]圖14B是圖14A的跳閘組件的跳閘單元的側(cè)視圖。
[0032]圖14C是圖14B的跳閘單元的電樞的主視圖。
[0033]圖15A是根據(jù)實(shí)施例的斷路器中的另一跳閘組件的側(cè)視圖。
[0034]圖15B是圖15A的跳閘組件的跳閘單元的側(cè)視圖。
[0035]圖15C是圖15B的跳閘單元的電樞的側(cè)視圖。
[0036]圖15D是圖15C的電樞的主視圖。
[0037]圖16是根據(jù)實(shí)施例的包括跳閘組件的另一斷路器的側(cè)視圖。
[0038]圖17A和圖17B共同是根據(jù)實(shí)施例的另一電子斷路器的分解透視圖。
[0039]圖18是根據(jù)實(shí)施例的包括另一電子斷路器的電氣系統(tǒng)的框圖。
[0040]圖19A是根據(jù)實(shí)施例的包括兩個(gè)支路的另一低剖面電子斷路器的透視圖。
[0041]圖19B是示出圖19A的電子斷路器的部件的一部分的子組件的透視圖。
[0042]圖20是示出根據(jù)實(shí)施例的另一方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043]現(xiàn)在將具體參考在附圖中示出的本公開的示例性實(shí)施例。只要可能，則在所有附圖中，相同附圖標(biāo)記將用于指代相同或同樣的部件。
[0044]鑒于其內(nèi)具有第一和第二電氣支路的常規(guī)電子斷路器(例如占據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器配電板安裝位置的雙工電子斷路器)所呈現(xiàn)的大剖面，需要這種電子斷路器具有顯著更低的剖面寬度。具體地，需要一種其內(nèi)具有第一和第二電氣支路的電子斷路器，其可以被容納在斷路器配電板上的標(biāo)準(zhǔn)(即單極或單電路、單相)斷路器安裝位置內(nèi)。因此，提供一種低剖面/低輪廓(low profile)電子斷路器，其包括第一和第二支路，其中電子斷路器可以裝配到尺寸適于常規(guī)單極電子斷路器的空間內(nèi)。在一些實(shí)施例中，具有第一和第二支路的電子斷路器可以具有I英寸的總橫向?qū)挾?，而在其他?shí)施例中，具有第一和第二支路的電子斷路器可以具有0.75英寸的總橫向?qū)挾取?br> [0045]有利地，在電子斷路器配電板的固定空間內(nèi)，根據(jù)一種或更多種實(shí)施例的電子斷路器可以能夠服務(wù)并(在必要時(shí))中斷更大數(shù)量的電路，包括在一些實(shí)施例中高達(dá)電路的兩倍。例如，在具有12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)I英寸斷路器位置的標(biāo)準(zhǔn)斷路器配電板中，可以通過使用根據(jù)一種或更多種實(shí)施例的電子斷路器來保護(hù)12個(gè)以上的電路且高達(dá)24個(gè)電路。
[0046]在另一寬泛方面，提供包括改進(jìn)跳閘機(jī)構(gòu)的斷路器。斷路器可以包括外殼，其容納可動(dòng)電觸頭和被聯(lián)接到可動(dòng)電觸頭的跳閘機(jī)構(gòu)。跳閘機(jī)構(gòu)可以包括磁體、沿磁體側(cè)面延伸的雙金屬構(gòu)件和可在磁體上樞轉(zhuǎn)的電樞。電樞可以具有可接合于雙金屬構(gòu)件的接合部分。還可以提供具有低剖面構(gòu)造的跳閘單元。在一些實(shí)施例中，電樞可以具有第一端部和第二端部以及位于第一端部和第二端部之間的電樞樞軸。致動(dòng)器可以在第一端部處被聯(lián)接到電樞，并且托架可以在第二端部處被聯(lián)接到電樞。這種結(jié)構(gòu)可以使得致動(dòng)器能夠非居中地被安裝在電子斷路器內(nèi)，這可以產(chǎn)生用于其他電子斷路器部件的內(nèi)部空間和/或使其剖面寬度變窄。
[0047]本發(fā)明不限于在此針對(duì)具有兩個(gè)電氣支路的雙工電子斷路器所示和所述的示意性示例，而是可以應(yīng)用于具有兩個(gè)電氣支路的其他類型的電子斷路器。例如，一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的低剖面方面可適用于雙極電子斷路器、諸如瞬態(tài)電壓浪涌保護(hù)(TVSS)裝置的電涌保護(hù)裝置、計(jì)量斷路器、電子跳閘單元斷路器和遠(yuǎn)程可控?cái)嗦菲?。具有兩個(gè)電氣支路的其他類型的斷路器也可以是有益的。此外，雖然這里描述的跳閘機(jī)構(gòu)和跳閘單元可以被用于電子斷路器，不過它們也可以被用于非電子斷路器和具有任意適當(dāng)數(shù)量的極或支路的斷路器。
[0048]在下文中將結(jié)合圖1-20更具體描述與具有兩個(gè)支路的電子斷路器、具有一個(gè)或更多個(gè)這樣的電子斷路器的系統(tǒng)、改進(jìn)的跳閘機(jī)構(gòu)和跳閘單元以及組裝和安設(shè)電子斷路器的方法相關(guān)的這些和其他方面。
[0049]圖1示出了根據(jù)一種或更多種實(shí)施例的具有兩個(gè)電氣支路的雙工電子斷路器100。雙工電子斷路器100包括外殼102，其可以由多個(gè)外殼部分形成。在一些實(shí)施例中，夕卜殼102可以包括三個(gè)外殼部分。如圖1所不，左外殼部分104、中心外殼部分106和右外殼部分108可以經(jīng)由多個(gè)鉚釘110彼此互連，以便形成具有內(nèi)部空間和表面的外殼102，從而容納、安裝和保持其他斷路器部件(在下文中被描述)。外殼部分104、106、108可以由任意合適的剛性塑料制成，例如可從Chicago, Illinois的Bulk Molding Compounds, Inc.獲得的熱固性塑料材料(例如，聚酯)。可以使用其他非傳導(dǎo)性材料。此外，可以使用將各部分緊固在一起的其他手段，例如螺釘、塑料焊接或者粘結(jié)劑。在其他實(shí)施例中，三個(gè)以上的外殼部分可以被用于形成外殼102。
[0050]雙工電子斷路器100可以包括一對(duì)手柄112A和112B,每個(gè)用于一個(gè)電氣支路。每個(gè)手柄112A和112B可以被用于手動(dòng)切換其雙工電子斷路器100的相應(yīng)電氣支路。在所示實(shí)施例中，雙工電子斷路器100的每個(gè)相應(yīng)支路可以單獨(dú)切換或跳閘(脫扣)。在其他實(shí)施例中，兩個(gè)手柄112A和112B可以被橫桿或其他捆扎構(gòu)件(未示出)系在一起，以致一個(gè)電氣支路的切換使得兩個(gè)支路均切換。雙工電子斷路器100還可以包括測試按鈕114。進(jìn)一步，雙工電子斷路器100可以包括一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載中性端子116A和116B，每一個(gè)關(guān)聯(lián)于一個(gè)電氣支路和相應(yīng)的負(fù)載端子(見圖2)。雙工電子斷路器100可以包括中性線引線117，其被設(shè)置成電聯(lián)接到負(fù)載中性端子116A和116B并且電聯(lián)接且固定到配電板(在下文進(jìn)一步被描述)。
[0051]雙工電子斷路器100具有低剖面，其中橫向?qū)挾?Wt)在一些實(shí)施例中可以小于大約I英寸(小于大約25.4毫米)或者小于大約0.75英寸(小于大約19.1毫米)。雙工電子斷路器100可以因此被接收且安設(shè)在配電板中的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置的寬度內(nèi)。即，雙工電子斷路器100可以被接收且安設(shè)在配電板中被設(shè)置成接收單極斷路器(例如被設(shè)置成接收單相電力并保護(hù)單個(gè)電路的斷路器)的安裝位置內(nèi)。
[0052]圖2示出了根據(jù)一種或更多種實(shí)施例的可包括雙工電子斷路器100的電氣系統(tǒng)200。電子斷路器100可以包括在電子斷路器100的線路側(cè)上的單個(gè)電力端子219。電力端子219可以通過電傳導(dǎo)路徑222被連接到電力總線221 (例如，單相電力總線)。電傳導(dǎo)路徑222可以被形成在斷路器配電板224上，且電子斷路器100被接收且安設(shè)在該配電板224上。電力端子219可以具有U形形式(見圖3中的端子314)并且可以被設(shè)置成被聯(lián)接到設(shè)置在斷路器配電板224內(nèi)的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器位置處的針(見圖11A)。任選地，可以使用包括接線片和接線片螺釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)組件。這里使用的術(shù)語“配電板”指代能夠?qū)㈦娏Ψ峙涞蕉鄠€(gè)電路并且被設(shè)置成接收并安裝一個(gè)或更多個(gè)斷路器來保護(hù)那些電路的任意部件。在下文結(jié)合圖1lA和圖1lB示出和描述包括電子斷路器100的配電板。
[0053]各自包括相應(yīng)電負(fù)載(B卩，負(fù)載I和負(fù)載2)的兩個(gè)單獨(dú)的電路226和228可以在第一負(fù)載端子230A和第二負(fù)載端子230B (每個(gè)針對(duì)一個(gè)電氣支路)被連接到雙工電子斷路器100。負(fù)載I和負(fù)載2可以是電阻性的、電感性的、電容性的或其任意組合。負(fù)載端子230A和230B可以集成于雙工電子斷路器100并且可以具有常規(guī)構(gòu)造。受保護(hù)的電路226和228也可以連接到與負(fù)載端子230A和230B關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載中性端子。在所示實(shí)施例中，第一負(fù)載中性端子216A、第二負(fù)載中性端子216B和中性線引線217可以被設(shè)置在雙工電子斷路器100內(nèi)。中性線引線217可以被內(nèi)部連接到負(fù)載中性端子216A和216B以及電子處理電路240 (在下文描述)。中性線引線217也可以被連接到斷路器配電板224的面板中性部249。然而，在一些實(shí)施例中，單個(gè)負(fù)載中性端子可以被使用并且每個(gè)負(fù)載中性連接可以被接收且固定于此。在其他實(shí)施例中，可以不提供負(fù)載中性端子(如結(jié)合圖18-20在下文所述)。
[0054]在雙工電子斷路器100中，來自電力端子219的電流(例如單相電流)可以被分流到兩個(gè)電氣支路232A和232B內(nèi)。每個(gè)電氣支路232A和232B可以包括相應(yīng)的負(fù)載端子230A和230B。電氣支路232A可以包括一對(duì)電觸頭234A和236A，并且電氣支路232B可以包括一對(duì)電觸頭234B和236B，其中每對(duì)中的至少一個(gè)電觸頭是可動(dòng)電觸頭(例如，電觸頭236A和236B)。每個(gè)支路232A和232B也可以分別包括其自身的跳閘機(jī)構(gòu)238A和238B，其可以包括機(jī)械的、機(jī)電的和材料部件以在各種電路情況下實(shí)現(xiàn)斷路器跳閘，即相應(yīng)的電觸頭234A和236A以及234B和236B彼此分離。跳閘機(jī)構(gòu)238A和238B在一些實(shí)施例中可以各自包括托架、彈簧、電樞、致動(dòng)器、磁體和雙金屬元件，如下文進(jìn)一步所述。在一些實(shí)施例中，可以使用其他類型的電氣開關(guān)。
[0055]可以是印刷電路板的電子處理電路240可以被設(shè)置在電子斷路器100中。電子處理電路240可以被電聯(lián)接到一個(gè)或更多個(gè)傳感器248A和248B。每個(gè)電氣支路可以包括傳感器(例如，248A或者248B)。傳感器248A和248B可以各自感測其相應(yīng)電氣支路232A和232B內(nèi)的電氣情況(例如，其中的電流)并且經(jīng)由傳導(dǎo)線244A和/或244B將指示支路232A和232B的且因此電路226和228的電氣情況的信號(hào)提供給電子處理電路240。
[0056]電子處理電路240可以針對(duì)一個(gè)或更多個(gè)電氣支路232A和232B處理從傳感器248A和248B接收的信號(hào)。具體地，電子處理電路240可以執(zhí)行算法來確定電路226和228中的一者或兩者內(nèi)是否存在不希望的電氣情況。例如，電子處理電路240可以根據(jù)已知算法處理來自傳感器248A和248B的輸入以便確定電路226和228中的一者或兩者內(nèi)是否存在例如電弧故障或接地故障。在一些實(shí)施例中，電子處理電路240可以簡單地監(jiān)測電路情況。用于確定不希望電氣情況的存在性的具體算法以及電子處理電路240的電子電路部件將不在此進(jìn)一步被描述，因?yàn)樗鼈兪潜绢I(lǐng)域公知的。
[0057]在確定電路226和/或228中的一者或兩者內(nèi)存在不希望的電氣情況時(shí)，電子處理電路240可以導(dǎo)致跳閘機(jī)構(gòu)238A和/或238B中的一個(gè)或兩個(gè)使得可動(dòng)電觸頭236A和/或236B中的一個(gè)或兩個(gè)跳閘(如顯示為延伸到可動(dòng)電觸頭236A和/或236B的接觸臂的箭頭所示)。根據(jù)電氣支路232A和/或232B中的一個(gè)或兩個(gè)是否跳閘，這個(gè)動(dòng)作可以導(dǎo)致:在可動(dòng)電觸頭236A從靜止觸頭234A分離并且/或者可動(dòng)電觸頭236B從靜止電觸頭234B分離時(shí)，電子斷路器100的受影響電氣支路232A和/或232B中的電流中斷。
[0058]跳閘機(jī)構(gòu)238A和238B可以進(jìn)一步在每個(gè)電氣支路232A和232B的電流路徑內(nèi)均包括雙金屬構(gòu)件，其可以探測電路226和228中的過電流情況并且在超過預(yù)設(shè)計(jì)且預(yù)設(shè)定的閾值溫度時(shí)使得電子斷路器100跳閘。此外，在探測到短路時(shí)，跳閘機(jī)構(gòu)238A和238B可以使得電子斷路器100跳閘，如下文進(jìn)一步所述?，F(xiàn)在將參考圖3描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子斷路器100的第一支路的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明需要兩個(gè)電氣支路。這兩個(gè)電氣支路可以是電子的或者可以一個(gè)是電子的而另一個(gè)是機(jī)械的。
[0059]圖3示出了圖1的雙工電子斷路器100的第一支路的實(shí)施例。在所示實(shí)施例中，示出了斷路器100的右外殼部分108。右外殼部分108與中心外殼部分106 (圖1)接口以形成電弧室302，其接收和熄滅在斷路器中斷事件期間產(chǎn)生的電弧。電弧室302的第一橫向側(cè)壁304由外殼部分108的內(nèi)部表面形成。電弧室302的相對(duì)橫向側(cè)壁由與外殼部分108接口的外殼的中心部分106 (見圖1和圖8)形成。電弧室302在第一橫向側(cè)壁304和第二橫向側(cè)壁(見圖8中的802)之間延伸。如這里所提及的，橫向方向由方向箭頭306示出。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一方面，電弧室302的橫向側(cè)壁304、802的橫向間距可以被選擇成提供大約2.0或更小的橫向電弧壓縮比(TACR)。TACR在此被定義成Ts/d，其中Ts是沿橫向方向且沿可動(dòng)電觸頭310的路徑326測量的側(cè)壁之間(即側(cè)壁304和中央構(gòu)件106的側(cè)壁802 (圖8)之間)的橫向間距，并且d是沿橫向方向306測量的橫跨可動(dòng)電觸頭310的接觸面的最大橫向接觸面尺寸(例如直徑)。根據(jù)TACR控制這些尺寸會(huì)改善電觸頭分離時(shí)的電弧熄滅。有利地，這可以使得電流路徑中的所有斷路器部件能夠更小從而有助于提供低剖面寬度的能力。
[0061]所示的電子斷路器100包括靜止電觸頭308，其被示為虛線，因?yàn)槠湮挥谒窘佑|端子312的相反側(cè)上。靜止電觸頭308和可動(dòng)電觸頭310被定位在且被包括在電弧室302的空間內(nèi)。靜止電觸頭308可以被固定(例如，焊接)到接觸端子312，其通過適當(dāng)電氣導(dǎo)管連接到電力端子314，所述電氣導(dǎo)管例如絕緣電線或者編織線(見圖7的602)。圖6中也示出了被提供在接觸端子312上的靜止觸頭308。電力端子314可以被接收在配電板(圖11A)的針(圖11A)上，并且可以提供電力到相應(yīng)支路和由電子斷路器100保護(hù)的電路。然而，應(yīng)該理解的是本發(fā)明適用于具有兩相或更多相電力進(jìn)入的多極電子斷路器，其中這樣的多極電子斷路器可以包括例如常規(guī)構(gòu)造的兩個(gè)或者更多個(gè)電力端子。
[0062]可以進(jìn)一步在如箭頭320所示的第一交叉尺寸上由端壁316、318且在如箭頭325所示的第二交叉尺寸上由端壁322、324限定電弧室302。當(dāng)電子斷路器100跳閘時(shí)，可動(dòng)電觸頭310沿行進(jìn)路徑326運(yùn)動(dòng)到最大分離情況(即，如所示處于跳閘位置)。電子斷路器100的跳閘使得接觸臂328并因此可動(dòng)觸頭310沿行進(jìn)路徑326運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樘峁┙o由電子斷路器100的支路保護(hù)的電路的電流被斷開，所以這種分離導(dǎo)致電弧，并且電弧室302會(huì)快速熄滅電弧。
[0063]再次參考圖3，可以由人員將手柄112B從接通位置移動(dòng)到斷開位置的手動(dòng)跳閘來實(shí)現(xiàn)該跳閘。撥動(dòng)手柄112B導(dǎo)致手柄112B使彈簧334 (例如，卷簧)在接觸臂328上施加力，從而導(dǎo)致接觸臂328相對(duì)于手柄112B的下部樞轉(zhuǎn)(見圖8)并且使接觸臂328沿行進(jìn)路徑326運(yùn)動(dòng)到最大分離情況，即跳閘位置(如圖3所示)。
[0064]在其他情況下，當(dāng)跳閘單元336經(jīng)歷持續(xù)過電流情況并且導(dǎo)致單元的一部分超過預(yù)定溫度閾值時(shí)，跳閘機(jī)構(gòu)331的跳閘單元336可以使電子斷路器100跳閘。跳閘單元336可以包括磁體338、沿磁體338側(cè)面接收的雙金屬構(gòu)件339以及電樞342。雙金屬構(gòu)件339可響應(yīng)于例如由于持續(xù)過電流條件導(dǎo)致的雙金屬構(gòu)件339的增加的電阻加熱(和最終的溫度增加)而朝向磁體338 (彎曲)移位。另外，如果經(jīng)歷短路情況，則通過雙金屬構(gòu)件339的大電流將導(dǎo)致磁體338吸引電樞342并且因此使電子斷路器100跳閘。在持續(xù)過電流情形下，導(dǎo)致雙金屬構(gòu)件339接觸電樞342，由此使得電樞342的閂鎖表面344從托架330的觸發(fā)表面330T斷開。在短路情形下，電樞342向磁體338的磁吸引導(dǎo)致電樞342的閂鎖表面344從托架330的觸發(fā)表面330T斷開。在每種情形下，這會(huì)使電子斷路器100跳閘并且導(dǎo)致托架330繞托架樞軸332順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并且通過彈簧334施加力來導(dǎo)致接觸臂328的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致電觸頭308、310的分離。在跳閘時(shí)，通過前進(jìn)至抵靠止動(dòng)件345來限制托架330的旋轉(zhuǎn)行程，其中該止動(dòng)件345形成在電樞342上或外殼部分108上。
[0065]在又一情形下，當(dāng)電子斷路器100中的電子處理電路(圖5A)確定在與其附接的被保護(hù)電路之一內(nèi)存在不希望的電氣情況時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電子斷路器100的跳閘。在處理由聯(lián)接到電子處理電路的傳感器346所提供的信號(hào)時(shí)，這可以針對(duì)一個(gè)或兩個(gè)支路被確定。傳感器346可以是用于確定電子斷路器100中的電氣情況的任意合適的傳感器。例如，傳感器346可以是線圈型傳感器。傳感器346可以被設(shè)置成鄰近于在負(fù)載端子340和雙金屬構(gòu)件339的第一端之間延伸且將負(fù)載端子340電連接到雙金屬構(gòu)件339的第一端的電氣帶348。在所示實(shí)施例中，電氣帶348是金屬帶，其可以在沿其長度的各個(gè)位置處沿交叉方向320、325彎曲。電氣帶348可以具有例如矩形的橫截面區(qū)域?？梢蕴峁┢渌螤?。雙金屬構(gòu)件339的端部可以通過例如焊接被固定到電氣帶348。電氣帶348也可以被焊接到負(fù)載端子340。在所示實(shí)施例中，電氣帶348可以延伸過雙金屬構(gòu)件339并且包括懸臂部分348A。這個(gè)懸臂部分348A可以被校準(zhǔn)螺釘362接觸以便調(diào)節(jié)雙金屬構(gòu)件339相對(duì)于電樞342的位置從而校準(zhǔn)跳閘單元336。圖3中也示出樞轉(zhuǎn)元件349，其支撐磁體338并且允許其有限樞轉(zhuǎn)。例如通過在外殼部分108中形成的止動(dòng)件來設(shè)定樞轉(zhuǎn)的極限。樞轉(zhuǎn)元件349可以是單獨(dú)的部件或者外殼部分108的一部分。校準(zhǔn)螺釘362也可以被安裝在樞轉(zhuǎn)元件349的基底內(nèi)。
[0066]再次參考本發(fā)明的受控跳閘方面，在確定被保護(hù)電路中存在不希望情況(例如，電弧故障或者接地故障等等)時(shí)，電子處理電路540 (圖6)可以導(dǎo)致致動(dòng)器350移動(dòng)電樞342。例如，電樞可以在其第一端處移動(dòng)，并且導(dǎo)致閂鎖表面344從托架330的觸發(fā)表面330T斷開。以前面討論的方式，這將電觸頭308、310彼此分離并且斷開被連接到該支路的被保護(hù)電路。這些由于過電流、短路或被保護(hù)電路中經(jīng)歷不希望電氣情況的跳閘事件可導(dǎo)致電弧，該電弧會(huì)在電弧室302內(nèi)被快速熄滅。
[0067]在所示實(shí)施例中，致動(dòng)器350可以是電磁體，其可以包括磁極，當(dāng)給致動(dòng)器350充能時(shí)其磁吸引并移動(dòng)電樞342。在這種實(shí)施例中，電樞342由鐵磁性材料(例如鋼)制成。然而，可以使用任何合適的導(dǎo)磁材料。在任選實(shí)施例中，致動(dòng)器350可以是螺線管或者其他類型的致動(dòng)器，其適于在從電子處理電路540 (圖5A)接收到命令時(shí)移動(dòng)電樞342。在目前所示實(shí)施例中，致動(dòng)器350位于鄰近于壁316形成的穴內(nèi)。在操作中，在第一端接合電樞342使得致動(dòng)器350能夠與手柄側(cè)相反地沿?cái)嗦菲?00的后側(cè)定位，并且定位在由第一外殼部分108和中心外殼部分106 (圖1)的相互作用所形成的空間內(nèi)。這使得觸發(fā)機(jī)構(gòu)331 (例如，托架)的部件能夠被制造得相對(duì)較小，并且釋放居中位于斷路器100內(nèi)的空間以便緊湊地裝納其他跳閘部件和電子處理電路540 (圖5A)，從而有助于實(shí)現(xiàn)低剖面。
[0068]再次參考圖3，并且根據(jù)另一方面，電弧室302可以包括被形成(例如模制)到第一橫向側(cè)壁304內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)凹槽352。也可以任選地或額外地在第二側(cè)壁808 (圖8)內(nèi)提供這樣的凹槽352。這些凹槽352可以接收由于電觸頭308、310的分離而產(chǎn)生的電弧的一部分，并且有助于電子斷路器100內(nèi)的快速電弧熄滅。在所示實(shí)施例中，提供包括在橫向側(cè)壁304內(nèi)形成(例如模制)的穴或孔的多個(gè)凹槽352，其中其開口位于側(cè)壁上。
[0069]具體地，凹槽352可以沿行進(jìn)路徑326的側(cè)面提供，并且在一些實(shí)施例中，沿第一交叉方向320在行進(jìn)路徑326的兩側(cè)上。而且，快速電弧熄滅可以有助于能夠減小載流部件的尺寸，并且因此使得能夠降低電子斷路器100的橫向剖面。在與本申請(qǐng)同時(shí)提交的名稱為“Circuit Breaker Arc Chamber And Method For Operating Same”的共同轉(zhuǎn)讓美國專利申請(qǐng)中可以看到關(guān)于電弧室的進(jìn)一步描述，其公開內(nèi)容在此全部并入本文以供參考。
[0070]參考圖4A-4E，描述了根據(jù)本發(fā)明另一寬泛方面的跳閘機(jī)構(gòu)400的實(shí)施例，描述了其部件。跳閘機(jī)構(gòu)400可以包括托架430，其具有觸發(fā)表面430T，當(dāng)(例如由于過電流、短路或受控致動(dòng))跳閘時(shí)，該觸發(fā)表面430T從位于電樞442的第二端443B處的閂鎖表面444分開并且繞托架樞軸432順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在圖4A中示出了托架樞軸432，而為了清晰沒有示出除了外殼延長部455和外殼部分408上的外殼凸起458之外的外殼部分的剩余部分。如上所述，這種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致彈簧434 (例如，卷簧)施加力來使接觸臂428沿行進(jìn)路徑426 (虛線所示)運(yùn)動(dòng)到最大分離情況，即跳閘位置。最大分離位置可以由諸如端壁324 (見圖3)的止動(dòng)件確定?？梢允褂闷渌愋偷闹箘?dòng)件。
[0071]跳閘機(jī)構(gòu)400也可以包括低剖面跳閘單元436，其也被示于圖4B和圖4C，其適于在各種情況下使斷路器跳閘。例如，當(dāng)跳閘單元436經(jīng)歷持續(xù)過電流情況或者經(jīng)歷短路情況或者在致動(dòng)器350的主動(dòng)致動(dòng)時(shí)，跳閘單元436可以使斷路器跳閘。跳閘單元436可以包括磁體438、沿磁體438側(cè)面接收的雙金屬構(gòu)件439以及電樞432。在所示實(shí)施例中，如圖4B最佳示出，雙金屬構(gòu)件439被接收在磁體438的側(cè)壁之間。雙金屬構(gòu)件439可以是大體矩形形狀并且可以包括具有不同熱膨脹系數(shù)的兩種金屬，使得雙金屬構(gòu)件439的端部439B可響應(yīng)于持續(xù)過電流暴露而朝向磁體438移位(彎曲)，其中該持續(xù)過電流暴露由于雙金屬構(gòu)件439的電阻加熱而導(dǎo)致超過閾值溫度。這導(dǎo)致雙金屬構(gòu)件439的第二端439B在電樞442的第二端443B處接觸電樞442的接合部分(例如，彎曲凸舌442C)，從而使得托架430的觸發(fā)表面430T在第二端443B處從電樞442的閂鎖表面444分開。繼而，這導(dǎo)致托架430的旋轉(zhuǎn)、斷路器的跳閘以及接觸臂428和可動(dòng)電觸頭410沿著行進(jìn)路徑426的運(yùn)動(dòng)，從而使得可動(dòng)電觸頭410脫離靜止觸頭(在圖4A中未示出)。
[0072]在被保護(hù)電路中經(jīng)歷短路(例如，非常大的電流)的情況下，大電流流過雙金屬構(gòu)件439。這誘發(fā)磁體438內(nèi)的磁場，這導(dǎo)致電樞442被吸引到磁體438的側(cè)壁并且在磁體438上樞轉(zhuǎn)。這種運(yùn)動(dòng)使得電樞342的閂鎖表面444從托架430的觸發(fā)表面430T分開并且使得包括跳閘機(jī)構(gòu)400的斷路器跳閘。
[0073]在所示實(shí)施例中，電氣帶448可以被提供并連接到跳閘單元436的部件。在一些實(shí)施例中，電氣帶448可以在負(fù)載端子440和雙金屬構(gòu)件439之間延伸并且將負(fù)載端子440在雙金屬構(gòu)件439的第一端439A處電連接到雙金屬構(gòu)件439。電氣帶448可以如前述實(shí)施例中所述，并且可以被牢固地緊固到雙金屬構(gòu)件439的第一端439A (例如，通過焊接)。電氣帶448也可以延伸穿過負(fù)載端子440并且可以也與其焊接。凸舌445可以延伸穿過負(fù)載端子440并且可以是彎曲的。凸舌445可以被用于將電氣帶448和負(fù)載端子440定位到例如在外殼部分(例如，夕卜殼部分108)內(nèi)形成的穴或槽內(nèi)。在一些實(shí)施例中，電氣帶448可以延伸超出雙金屬構(gòu)件439從而形成超出雙金屬構(gòu)件439和電氣帶448之間的連接的懸臂端448A。通過抵靠外殼部分408的螺紋校準(zhǔn)螺釘462在懸臂端448上施加力會(huì)導(dǎo)致懸臂端448A彎曲。在彎曲時(shí)，電氣帶448 (例如，懸臂端448A)可以接觸凸起458。這繼而使得電氣帶448彈性地彎曲并且導(dǎo)致雙金屬元件439的第二端439B調(diào)節(jié)其相對(duì)于電樞442的接合部分442c的部位的位置。因此，這個(gè)特征可以被用于實(shí)現(xiàn)跳閘單元436的校準(zhǔn)。
[0074]在電子斷路器的情況下，跳閘機(jī)構(gòu)400也可以包括致動(dòng)器450(例如，電磁致動(dòng)器)，其可以具有適于吸引電樞442的可磁化極451。致動(dòng)器450可以被定位成在與手柄112B的位置相反的斷路器側(cè)面上鄰近可動(dòng)觸頭410的行進(jìn)路徑426。
[0075]在所示實(shí)施例中，在從電子處理電路540 (圖5A)接收到命令時(shí)致動(dòng)器450可以在第一端443處接合電樞442，并且致動(dòng)器450朝向可磁化極451 (例如，沿箭頭454的方向)磁吸引并拉動(dòng)電樞442。這導(dǎo)致電樞442繞樞轉(zhuǎn)位置452樞轉(zhuǎn)。在這種實(shí)施例中，電樞442上的樞轉(zhuǎn)位置452被設(shè)置在電樞442的第一端443和第二端443B之間。根據(jù)一些實(shí)施例，電樞442可以在磁體438上的一位置處樞轉(zhuǎn)。具體地，電樞442可以在磁體438的一部分上樞轉(zhuǎn)。如圖4B和圖4C所示，可以由設(shè)置在磁體438的第一端438B的任一側(cè)上的凸舌438A來形成磁體438上的樞轉(zhuǎn)位置452。在電樞442上形成的凸舌442D可以被接收在由凸舌438A (也見圖4B-4E)形成的槽內(nèi)。凸舌442D可以小于(薄于)由凸舌438A形成的槽，并且因此可以提供在樞轉(zhuǎn)位置452處的樞轉(zhuǎn)以使得電樞442可以相對(duì)于磁體438樞轉(zhuǎn)。電樞442的這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致被安裝在彈簧接收器442E上的鄰接外殼延長部455的彈簧456(例如，卷簧)的壓縮，由此閂鎖表面444a從托架330的觸發(fā)表面430T脫離。以上面討論的方式，這導(dǎo)致托架430順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)接觸臂428并且使得可動(dòng)電觸頭410脫離靜止觸頭(圖4A中未示出)。如圖4A和圖4C中所示，電氣導(dǎo)管457 (例如，編織線)可以將雙金屬構(gòu)件439的第二端439B連接到接觸臂428。
[0076]現(xiàn)在參考圖5A和圖5B，提供了進(jìn)一步的子組件視圖。在圖5A中，前文所述圖3的斷路器100的部分被提供作為子組件500，其進(jìn)一步包括被安裝成接觸并鄰接右外殼部分108的電子處理電路540。電子處理電路540可以被提供成例如印刷電路板的形式。電子處理電路540可以被安裝在外殼部分108的穴內(nèi)或者在電子處理電路540內(nèi)形成的特征(例如，孔)上并且被夾在部分108、106之間。進(jìn)一步，子組件500可以包括一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載中性端子116AU16B，其中至少一個(gè)被部分保持且接收在右外殼部分108的穴內(nèi)。中性端子116A、116B可以通過電線560、561互連到電子處理電路540并且被提供作為具有電子處理電路540的電氣子組件。進(jìn)一步，中性線引線117可以互連于電子處理電路540并且延伸出外殼部分108的底部。傳感器346可以經(jīng)由電線和電連接(未示出)被連接到電子處理電路540。電氣導(dǎo)管562A、562B和563被示為連接到負(fù)載中性端子116A、116B和負(fù)載端子340。這樣的導(dǎo)管562A、562B、563不形成當(dāng)前電子斷路器100的一部分，而是被保護(hù)電路的一部分并且被包含以便示出與被保護(hù)電路的連接。導(dǎo)管562A、562B、563可以是電路所需的任意合適的規(guī)格，例如AWG 8,AffG 10,AffG 12或者AWG 14。跳閘機(jī)構(gòu)531被顯示在多個(gè)位置以便示出接觸臂528的運(yùn)動(dòng)。
[0077]在圖5B中，前述子組件500進(jìn)一步與附加斷路器部件組裝以便形成第二子組件565。具體地，中心外殼部分106被提供成與右外殼部分108呈鄰接關(guān)系，并且提供手柄112A。負(fù)載中性端子116A可以被接收在中心外殼部分106的穴567內(nèi)。外殼部分106內(nèi)形成的孔568提供經(jīng)另一支路到電子處理電路540的可通達(dá)性(在此將被進(jìn)一步描述)。電力端子314被接收在中心外殼部分106內(nèi)形成的穴569內(nèi)。右外殼部分108和中心外殼部分106 —起對(duì)接以提供可以接收配電板的針(圖11B)的槽570。
[0078]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙工電子斷路器100的各部件的分解圖。示出了左外殼部分104、中心外殼部分106和右外殼部分108。也示出了被夾在右和中心外殼部分108、106之間的電子處理電路540。應(yīng)顯而易見到，中心外殼部分106內(nèi)的第二支路內(nèi)所包括的斷路器部件可以與如圖3所述的被包括在右外殼部分108內(nèi)的第一支路相同。例如，它們可以包括相同的手柄112A、112B、接觸臂328、328A、托架330、330A、彈簧334、334A、磁體338、338A和電樞342、342A。中心外殼部分106可以包括被接收在其中的穴內(nèi)的負(fù)載端子340A，其與負(fù)載端子340被接收在右外殼部分108內(nèi)的方式相似。中心外殼部分106可以包括被接收在其中的穴內(nèi)的負(fù)載中性端子116A，其與負(fù)載中性端子116B被接收在右外殼部分108內(nèi)的方式相似。如所示，這兩個(gè)外殼部分106、108彼此鄰接并接合并且將端子116B和340保持在電子斷路器100內(nèi)。類似地，所述部分104、106可以彼此可以鄰接并接合并且將端子116A和340A保持在電子斷路器100內(nèi)。
[0079]電力端子314可以包括電連接到接觸端子312的電氣導(dǎo)管602。接觸端子312可以通過中心外殼部分106被接收并且可以針對(duì)每個(gè)極包括靜止電觸頭308、308A(在接觸端子312的任一側(cè)上)。任選地，電力端子314可以被連接到單獨(dú)的接觸端子，每個(gè)均包括靜止電觸頭308、308A。在所示實(shí)施例中，電子處理電路540具有在其相反側(cè)面上安裝在其上的第一致動(dòng)器350和第二致動(dòng)器350A，其中該第一致動(dòng)器350被接收在右外殼部分108中所形成的穴604內(nèi)，該第二致動(dòng)器350A被接收在中心外殼部分106中的通孔605內(nèi)。致動(dòng)器350、350A可以是相同的電磁致動(dòng)器，并且可以各自包括可磁化極451 (在圖6中僅示出一個(gè))，所述可磁化極451被定位在與電樞442、442A的第一端443、443A相鄰的位置處。雖然未示出，不過傳感器346、346A可以被初步組裝并且作為整體單元由導(dǎo)管(未示出)連接到電子處理電路540，并且傳感器346A可以被接收穿過在中心外殼部分106內(nèi)的孔568并且被接收在中心外殼部分106的另一側(cè)上。
[0080]圖7和圖8從兩個(gè)不同側(cè)面不出中心外殼部分106的視圖以不出電子斷路器100的兩個(gè)支路的斷路器部件的定位和取向。例如，在圖7中，包括靜止電觸頭308A的接觸端子312被不為被安裝穿過中心外殼部分106。也不出導(dǎo)管602在接觸端子312和電力端子314之間的連接和定位。電氣導(dǎo)管560可以如所示通過穿過中心外殼部分106中的孔704被連接到負(fù)載中性端子116A。導(dǎo)管560可以被固定(例如，通過釬焊)到連接器706，該連接器706可以被接收穿過或者以其他方式連接(例如，通過焊接)到負(fù)載中性端子116A。
[0081]在圖8中，包括靜止電觸頭308的接觸端子312被示為被安裝穿過中心外殼部分106。也不出電力端子314在中心外殼部分106內(nèi)形成的穴內(nèi)的定位。在這一側(cè)上，電氣導(dǎo)管561可以如所示被連接到負(fù)載中性端子116B。電氣導(dǎo)管561可以被固定(例如，通過釬焊)到連接器806，該連接器806可以被接收穿過或者以其他方式連接(例如，通過焊接)到負(fù)載中性端子116B。中性線引線117被示為接收在中心外殼部分106內(nèi)形成的凹槽內(nèi)。如所示，中心外殼部分106和右外殼部分108 (圖1)可以彼此接合以便將中性線引線117定位且固定在其位置。電導(dǎo)體808可以附接到電子處理電路540并且可以連接到導(dǎo)體561。也示出測試按鈕在電子處理電路540上的連接。在一些實(shí)施例中，電子處理電路540可以包括從其延伸的導(dǎo)體810，其可以被適當(dāng)?shù)囟ㄎ怀墒沟迷诎惭b電氣帶348時(shí)產(chǎn)生與電氣帶348的接觸接合。這可以提供電力到電子處理電路540。在另一側(cè)上可以形成與電氣帶348A的類似連接。
[0082]圖7和圖8中也清楚地示出，電氣帶348、348A與負(fù)載端子340、340A和與雙金屬構(gòu)件339、339A的第一端以及樞轉(zhuǎn)元件349、349A的連接。類似地，電氣導(dǎo)管712、712A (例如，編織線)被示為將雙金屬構(gòu)件339、339A電連接到接觸臂328、328A。在圖8中，示出印刷電路板形式的電子處理電路540被接收于中心外殼部分106內(nèi)形成的穴內(nèi)。因此，印刷電路板可通達(dá)中心外殼構(gòu)件106的任一側(cè)上的電氣部件(例如,傳感器346、346A)。另外，如從這兩幅圖中能夠看到的，在安裝印刷電路板之后，致動(dòng)器350、350A被定位成接合電樞342、342A。應(yīng)該理解的是，印刷電路板可以被分成多件并且被提供在電子斷路器中的不同部位，其中在每個(gè)板件上可以提供不同功能。
[0083]圖9A和圖9B是電氣束線組件900的透視圖。束線組件900可以包括具有第一端117A和第二端117B的中性線引線117。第一端可以被固定(例如，通過釬焊)到中性線引線117的柄腳902，而第二端117B可以適于被附接到配電板中性部。如上所述，電氣導(dǎo)管560、561借助于連接器706、806被附接到負(fù)載中性端子116A、116B。電氣導(dǎo)管560、561的另一端可以附接(例如，通過釬焊)到柄腳902。導(dǎo)體808可以被附接到電子處理電路540。
[0084]圖10是示出根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的安裝電子斷路器的方法的流程圖。在1002，方法包括提供配電板，該配電板包括多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置可以包括單個(gè)針。方法1000在1004進(jìn)一步提供:安裝包括兩個(gè)支路的電子斷路器以占據(jù)配電板內(nèi)的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置。在一些實(shí)施例中，電子斷路器的電力端子可以被聯(lián)接到每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置處的單個(gè)針。配電板上的標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置是配電板內(nèi)的適于接收單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寬度的單極斷路器的空間。例如，配電板可以被設(shè)計(jì)成具有6、8、12、16、32或者54個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器位置。配電板被設(shè)計(jì)成滿足國家電氣規(guī)程、NEMA (國家電氣制造業(yè)協(xié)會(huì))和美國聯(lián)邦規(guī)范。如應(yīng)該意識(shí)到的，因?yàn)榘▋蓚€(gè)支路的當(dāng)前電子斷路器100的剖面寬度與常規(guī)單極斷路器相同，所以現(xiàn)在可以在配電板內(nèi)提供In個(gè)以上的負(fù)載端子，其中η是配電板內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置的數(shù)量。
[0085]圖1IA和IIB示出了包括配電板1124的電氣配電板系統(tǒng)1100，其可以包括具有安裝在其內(nèi)的兩個(gè)支路的一個(gè)或更多個(gè)電子斷路器100(僅示出一個(gè)斷路器)。配電板1124可以被接收在配電箱1100Α內(nèi)(在圖1lB中僅示出一部分)。配電箱1100Α可以包括罩、閂鎖門和其他的配電箱部件(所有均未示出)。配電板1124包括位于其上的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置1101-1112 (例如，I英寸標(biāo)準(zhǔn)斷路器位置)。在所示實(shí)施例中，示出了十二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)安裝位置。然而，可以提供包括更多或更少標(biāo)準(zhǔn)安裝位置的配電板，例如4、8、16、32或者54個(gè)標(biāo)準(zhǔn)安裝位置。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置1101-1112可以包括單個(gè)針1127或者以端對(duì)端構(gòu)造橫跨配電箱IlOOA設(shè)置的斷路器所共用的針1127。在所示實(shí)施例中，提供六個(gè)針1127，并且每個(gè)針由兩個(gè)斷路器共用，從而用于總共十二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器位置。電子斷路器100被安裝到針1127中的單獨(dú)一個(gè)針并且可以從其接收單相電力。
[0086]根據(jù)本發(fā)明的所述一個(gè)或更多個(gè)電子斷路器100中的每個(gè)均呈現(xiàn)沿橫向方向306具有最大橫向?qū)挾?Wt)的低剖面。具體地，Wt可以小于大約I英寸(小于大約25.4毫米)以使得電子斷路器100可以裝配到并占據(jù)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配電板安裝位置1101-1112中的單獨(dú)一個(gè)(該電子斷路器100被安裝在標(biāo)準(zhǔn)安裝位置1109)。如能夠看到的，在安裝有電子斷路器100的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器位置內(nèi)，可以容納兩個(gè)負(fù)載端子340、340A。此外，每個(gè)電子斷路器100可以包括兩個(gè)負(fù)載中性端子(見圖1)。本發(fā)明的雙工電子斷路器100可以被安裝成以與例如標(biāo)準(zhǔn)I英寸單極機(jī)械斷路器可被安裝的方式相同的方式占據(jù)配電板內(nèi)的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置。將電子斷路器100安裝到針1127會(huì)將電子斷路器100的電力端子314(圖3)聯(lián)接到單相電力總線，以使得每個(gè)支路均接收電力。如上面討論的，可以使用接線片組件而不是針。在這樣的情況下，電子斷路器可以包括一個(gè)或更多個(gè)電力端子接線片組件。
[0087]現(xiàn)在應(yīng)該顯而易見的是，在配電板內(nèi)使用電子斷路器100可以在配電板內(nèi)提供In個(gè)以上的負(fù)載端子，其中η是配電板內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)斷路器位置的數(shù)量。在一些實(shí)施例中，可以提供2η個(gè)負(fù)載端子。例如，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)12斷路器配電板(在圖11中示出)，可以提供24個(gè)負(fù)載端子。根據(jù)安裝在配電板內(nèi)的斷路器的組合，可以提供在13到24之間的其他數(shù)量的負(fù)載端子。例如，可以沿任何常規(guī)斷路器的側(cè)面安裝本發(fā)明的包括兩個(gè)支路的電子斷路器100。
[0088]圖12Α示出了斷路器的跳閘單元1200的另一實(shí)施例。跳閘單元1200類似于參考圖4Α所述的跳閘單元436，但是不同之處在于致動(dòng)器1250被形成為磁體438的一部分，使得致動(dòng)器1250的可磁化極1251可以磁吸引電樞1242。在所示實(shí)施例中，致動(dòng)器1250是電磁體并且被形成在磁體1238的端部上。然而，應(yīng)該顯而易見的是，致動(dòng)器1250可以以任意方式定位，只要其連接到磁體1238，并且使得可以產(chǎn)生適當(dāng)吸引力來吸引電樞1242并且從而使斷路器跳閘。任選地，如圖12Β所示，線圈1250Β可以在電樞1242Β的第二端上被安裝在電樞1242Β的彎曲凸舌上，并且被充能以便吸引磁體1238Β，其中彎曲凸舌面向磁體1238Β并且用作極。
[0089]在這種實(shí)施例中，致動(dòng)器1250是包括由磁體1238的一部分形成的可磁化極1251的電磁體。具體地,可以由磁體1238的端部上的彎曲凸舌來形成可磁化極1251。一系列電線繞組可以繞可磁化極1251纏繞以形式線圈1252。在一些實(shí)施例中，線圈1252可以被單獨(dú)地形成并且滑過極1251且例如通過粘結(jié)劑與其固定。提供的電線繞組的數(shù)量將被選擇成提供適當(dāng)?shù)牧硎闺姌?242移位足夠距離以便導(dǎo)致斷路器跳閘并且確保與跳閘單元的其他部件的間隙。來自線圈1252的任一端的電引線可以被附接到電子處理電路(圖12Α中未示出)。
[0090]在圖12Α的所示實(shí)施例中，從電子處理電路(在圖12Α中未示出)至致動(dòng)器1250的命令可以在磁體1238內(nèi)感生磁場并且在磁體1238和電樞1242之間產(chǎn)生吸引力。這導(dǎo)致電樞1242在樞轉(zhuǎn)位置1252處運(yùn)動(dòng)(例如，繞磁體1238樞轉(zhuǎn))足夠的距離以便導(dǎo)致電樞1242的閂鎖表面444從托架430 (僅示出托架430的一部分)的觸發(fā)表面430Τ脫離。在這種實(shí)施例中，可以移除電樞1242上超出彈簧456的尾部。
[0091]圖13A-13C—起示出了斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)1300的另一實(shí)施例。這種實(shí)施例類似于圖4A實(shí)施例，只不過被設(shè)計(jì)成用于單極電子斷路器。在這種實(shí)施例中，以類似于圖4A的方式，跳閘機(jī)構(gòu)1300包括跳閘單元1336，其具有磁體1338、沿磁體1338的側(cè)面接收的雙金屬構(gòu)件1339以及電樞1342。電樞1342可在磁體1338上在樞轉(zhuǎn)位置1352處樞轉(zhuǎn)。在這種實(shí)施例中，以與圖4B和圖4C中所示相同的方式，通過在磁體1338的任一側(cè)上形成的凸舌1338A在磁體1338上形成樞轉(zhuǎn)位置1352。在這種實(shí)施例中，電樞1342包括凸舌1342D，其可以是在電樞1342上形成的肩部(見圖13C)且其可以安放在由凸舌1338A形成的槽內(nèi)。此外，電樞1342可以包括接合部分1342C，其可在雙金屬構(gòu)件的可動(dòng)端1339C處接合于雙金屬構(gòu)件1339?？梢栽陔姌?342的彈簧接收器1342E上提供彈簧1356以便偏壓電樞1342離開磁體1338。
[0092]在一些實(shí)施例中，凸舌1342F可以被提供在電樞1342的側(cè)面上并且當(dāng)跳閘單元1336被用于電磁斷路器內(nèi)時(shí)適于由這里所述類型的致動(dòng)器(未示出)接觸。
[0093]電樞1342也可以包括在從電樞1342的主體延伸的凸舌上形成的閂鎖表面1344，其適于接合托架1330上的跳閘表面1330T。在操作中，當(dāng)遇到持續(xù)過電流情況時(shí)，隨著運(yùn)動(dòng)靠近磁體1338，接合部分1342C將被雙金屬構(gòu)件1339的可動(dòng)端1339C接合并接觸。這使得閂鎖表面1344從托架1330 (圖13B中僅示出一部分)的跳閘表面1330T脫離并且因而跳閘機(jī)構(gòu)1300通過導(dǎo)致托架1330順時(shí)針旋轉(zhuǎn)且移動(dòng)接觸臂1328和可動(dòng)觸頭1310離開靜止觸頭1308從而使得斷路器跳閘。如所示，接觸臂1328上的凸舌1360可以在手柄1312的背側(cè)內(nèi)的孔1361內(nèi)旋轉(zhuǎn)。如所示，電氣帶1348可以連接在負(fù)載端子1340和雙金屬構(gòu)件1339的第一端1339B之間，并且可以被牢固地與其固定(例如，通過焊接)。校準(zhǔn)螺釘1362接合電氣帶1348并且用于校準(zhǔn)跳閘單元1336的響應(yīng)。外殼部分1365將各種部件(例如，手柄1312、磁體1338、負(fù)載端子1340)保持在由外殼部分1365和常規(guī)罩部分(未不出)的交互所形成的穴內(nèi)。
[0094]圖14A、圖14B和圖14C示出了斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)1400的另一實(shí)施例。這種實(shí)施例類似于圖13A-13C實(shí)施例，不過不同之處在于閂鎖表面1444和校準(zhǔn)螺釘1462的位置。在這種實(shí)施例中，以類似于圖13A-13C的方式，跳閘機(jī)構(gòu)1400包括跳閘單元1436，其具有磁體1438、沿磁體1438的側(cè)面接收的雙金屬構(gòu)件1439以及電樞1442。電樞1442也可在磁體1438上樞轉(zhuǎn)，并且該樞轉(zhuǎn)以與圖13A-13C中所述相同的方式形成。以與前述實(shí)施例相同的方式，電樞1442可以包括接合部分1442C，其可在雙金屬構(gòu)件的可動(dòng)端1439C處接合于雙金屬構(gòu)件1439。
[0095]在一些實(shí)施例中，例如在電子斷路器中，可以在電樞1442的一側(cè)上提供凸舌1442F以便被致動(dòng)器接觸，如上文所討論的。在所示實(shí)施例中，電樞1442可以包括在終端處從電樞1442的主體延伸的凸舌上形成的閂鎖表面1444，其中該終端距樞轉(zhuǎn)位置1452最遠(yuǎn)。如上所述，當(dāng)由于持續(xù)過電流而達(dá)到溫度閾值時(shí)閂鎖表面1444從托架1430(圖14B中僅示出一部分)的跳閘表面1430T脫離。如前所述，接合部分1442C被雙金屬構(gòu)件1439的可動(dòng)端1439C接觸。如上所述，這使得斷路器跳閘。
[0096]如圖14A所示，電氣導(dǎo)管1468可以連接在負(fù)載端子1440和電氣帶1448之間，該電氣帶1448被牢固地固定到雙金屬構(gòu)件1439的固定端1439B (例如，通過焊接)。校準(zhǔn)螺釘1462接合電氣帶1448并且螺釘1462的頭部接合外殼部分1465。當(dāng)電氣帶1448在彎曲中撓曲時(shí)，這使得雙金屬構(gòu)件1439的可動(dòng)端1439C運(yùn)動(dòng)并且用于校準(zhǔn)跳閘單元1436的響應(yīng)?？梢蕴峁﹤鞲衅?446來感測電氣導(dǎo)管1468內(nèi)的電氣情況(例如電流)并且傳感器1446可以被聯(lián)接到電子處理電路(未示出)。
[0097]圖15A-1?示出了斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)1500的又一實(shí)施例。在這種例子中，所示跳閘機(jī)構(gòu)1500適于用在電子斷路器中。這種實(shí)施例類似于圖14A-14C實(shí)施例，不過不同之處在于接合部分1542C的構(gòu)造、校準(zhǔn)螺釘1562的位置和致動(dòng)器1550的位置。在這種實(shí)施例中，以類似于圖14A-14C的方式，跳閘機(jī)構(gòu)1500包括跳閘單元1536，其具有磁體1538、沿磁體1538的側(cè)面接收的雙金屬構(gòu)件1539以及電樞1542。電樞1542可在磁體1538上樞轉(zhuǎn)，并且該樞轉(zhuǎn)以與圖13A-13C和圖14A-14C中所述相同的方式形成。此外，電樞1542可以包括在第二端1543B處的接合部分1542C，其可在雙金屬構(gòu)件的可動(dòng)端1539C處接合于雙金屬構(gòu)件1539。在這種實(shí)施例中，樞轉(zhuǎn)兀件1449被形成為外殼1565的一部分并且允許磁體1538在此繞其且朝向電樞1542樞轉(zhuǎn)。在任選實(shí)施例中，樞轉(zhuǎn)構(gòu)件1538可以被插入到外殼1565內(nèi)形成的穴內(nèi)并且可以由更剛性的材料(例如鋼)形成。樞轉(zhuǎn)可以通過在所需樞轉(zhuǎn)極限(未示出)處接合磁體1538的止動(dòng)件或穴限制。
[0098]在這種適用于電子斷路器(例如這里描述的包括兩個(gè)支路的電子斷路器)的實(shí)施例中，第一端1543可以在電樞1542上樞轉(zhuǎn)以便被致動(dòng)器1550 (例如電磁致動(dòng)器)接合。在所示實(shí)施例中，電樞1542可以包括在第二端1543B處從電樞1542的主體延伸的凸舌上形成的閂鎖表面1544。如上所述，當(dāng)由于持續(xù)過電流而達(dá)到溫度閾值時(shí)閂鎖表面1544接合托架1530 (圖15B中僅示出一部分)上的跳閘表面1530T，接合部分1542C被雙金屬構(gòu)件1539的可動(dòng)端1539C接合并接觸。如上所述，這使得電樞1542繞凸舌1542D (圖1?中僅示出二個(gè)中的一個(gè))樞轉(zhuǎn)且繞樞轉(zhuǎn)位置1552樞轉(zhuǎn)并且使得斷路器跳閘。
[0099]在感測到電弧故障、接地故障或者其他不希望電氣情況的情形下，致動(dòng)器1550可以借助于與極1551的磁吸引而致動(dòng)電樞1542，其中該磁吸引使得電樞1542繞樞轉(zhuǎn)位置1552樞轉(zhuǎn)且因而使閂鎖表面1544從跳閘表面1530T脫離。如前述實(shí)施例中所述，電氣帶1548可以被提供并聯(lián)接到負(fù)載端子1540和雙金屬構(gòu)件1539。校準(zhǔn)螺釘1562可以接觸電氣帶1548的延伸超出雙金屬構(gòu)件1539的懸臂端1548A，并且可以被調(diào)整成校準(zhǔn)該跳閘單元1536。另外，可以提供傳感器1546來感測電氣帶1548內(nèi)的電氣情況。電氣帶1548可以被傳感器1546環(huán)繞。可以使用任何合適的傳感器。
[0100]圖16示出了斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)1600的又一實(shí)施例。在這種例子中，所示跳閘機(jī)構(gòu)1600適于用在雙工電子斷路器中。這種實(shí)施例類似于圖3實(shí)施例，不過不同之處在于電氣帶1648的構(gòu)造、校準(zhǔn)螺釘1662的位置和電弧室1602的構(gòu)造。在這種實(shí)施例中，以類似于圖3的方式，跳閘機(jī)構(gòu)1600包括跳閘單元1636，其具有磁體1638、沿磁體1638的側(cè)面接收的雙金屬構(gòu)件1639以及電樞1642。電樞1642可在磁體1638上樞轉(zhuǎn)，并且該樞轉(zhuǎn)以與圖4A和圖15A-1?中所述相同的方式形成。如前所述，電樞1642可以包括在第二端1643B處的接合部分1642C，其可在雙金屬構(gòu)件的可動(dòng)端1639C處接合于雙金屬構(gòu)件1639。
[0101]在這種實(shí)施例中，第一端1643可以被提供在電樞1642上以便被致動(dòng)器1650 (例如電磁致動(dòng)器)接合。在所示實(shí)施例中，電樞1542可以包括在第二端1643B處從電樞1642的主體延伸的凸舌上形成的閂鎖表面1644。在未跳閘情況下，閂鎖表面1644接合托架1630上的跳閘表面1630T。當(dāng)由于持續(xù)過電流情況而達(dá)到溫度閾值時(shí)，接合部分1642C被雙金屬構(gòu)件1639的可動(dòng)端1639C接合并接觸。這使得電樞1642繞磁體1638上的位置1652樞轉(zhuǎn)并且使得斷路器跳閘。在短路情況下，經(jīng)過雙金屬元件1639的電流可以在磁體1638中感生磁場從而導(dǎo)致電樞1642被吸引到磁體1638的側(cè)壁。這使得電樞1642繞樞轉(zhuǎn)位置1652樞轉(zhuǎn)，這繼而使得閂鎖表面1644從托架1630上的跳閘表面1630T脫離。
[0102]在由電子處理電路(未示出)感測到的電弧故障、接地故障或者其他不希望電氣情況下，可以命令致動(dòng)器1650借助于與極1651的磁吸引來致動(dòng)電樞1642。如上所述，這使得電樞1642繞樞轉(zhuǎn)位置1652樞轉(zhuǎn)并且使得閂鎖表面1544從跳閘表面1530T脫離。如前述實(shí)施例中所述，電氣帶1648可以被提供并聯(lián)接到負(fù)載端子1640和雙金屬構(gòu)件1539的第一端 1639B。
[0103]如所示，電氣帶1638可以靠近地沿磁體1638的側(cè)面延伸并且之后朝向負(fù)載端子1640延伸，在此電氣帶1638可以被保持在外殼部分1608的一個(gè)或更多個(gè)保持部分1663之間。校準(zhǔn)螺釘1662可以接觸電氣帶1648的延伸超出雙金屬構(gòu)件1639的懸臂端1648A。這個(gè)懸臂端1648A可以被調(diào)整成校準(zhǔn)跳閘單元1636。另外，可以提供傳感器1546來感測電氣帶1548內(nèi)的電氣情況。電氣帶1548可以被傳感器1546環(huán)繞?？梢允褂萌魏魏线m的傳感器。跳閘單元1636和電氣帶1648的這種構(gòu)造可以允許產(chǎn)生可用于電子部件的大空間1665，并且可以有助于斷路器的低剖面。
[0104]圖17A-17B示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括兩個(gè)電氣支路的另一示例性電子斷路器1700的各部件。這種實(shí)施例類似于圖6實(shí)施例，并且包括用于圖16中所述類型的每個(gè)支路的跳閘機(jī)構(gòu)1701、1701A。電子斷路器1700也相應(yīng)地包括左、中心和右外殼部分1704、1706和1708。這種實(shí)施例的差別在于每個(gè)支路的電子處理電路被提供在單獨(dú)的印刷電路板1240、1240A上。在這種實(shí)施例中，每個(gè)支路的致動(dòng)器1750、1750A被安裝在各自印刷電路板1740、1740A上。因此，如應(yīng)該顯而易見的，一旦組裝好，則每個(gè)電路板1740、1740A可以被夾在相應(yīng)接合外殼部分1704、1706和1706、1708之間。因此，這種構(gòu)造也導(dǎo)致總體的低剖面寬度，其中總橫向?qū)挾?Wt)是大約I英寸(大約25.4毫米)，使得包括兩個(gè)電氣支路的電子斷路器1700可以被安裝在配電板內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)I英寸板安裝位置內(nèi)。這種設(shè)計(jì)也適用于包括大約0.75英寸(大約19.1毫米)的總橫向?qū)挾?Wt)的電子斷路器。
[0105]圖18示出了根據(jù)一種或更多種實(shí)施例的雙工電子斷路器1801的電氣系統(tǒng)1800。電子斷路器1801可以包括在電子斷路器1801的線路側(cè)上的單個(gè)電力端子1819。單個(gè)電力端子1819可以經(jīng)由電傳導(dǎo)路徑1822被連接到電力總線1821。電力總線1821可以例如是單相電力總線。電傳導(dǎo)路徑1822可以被形成在斷路器配電板1824中，電子斷路器1801被接收且安設(shè)在該配電板1824上。在一些實(shí)施例中，電力端子1819可以具有U形形式(例如見圖3的端子314)并且可以被設(shè)置成電聯(lián)接到設(shè)置在斷路器配電板1824內(nèi)的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置處的針(見圖11A)。任選地，可以使用包括接線片和接線片螺釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)組件。在一些實(shí)施例中，斷路器配電板1824、電力總線1821和電傳導(dǎo)路徑1822可以相同于或者基本類似于圖2的配電板224、電力總線221和電傳導(dǎo)路徑222和/或圖1lA和圖1lB的配電板 1124。
[0106]包括相應(yīng)的電氣負(fù)載(B卩，負(fù)載A和負(fù)載B)的兩個(gè)單獨(dú)的電路1826和1828可以分別在第一負(fù)載端子1830A和第二負(fù)載端子1830B被連接到電子斷路器1801。負(fù)載A和負(fù)載B可以是電阻性的、電感性的、電容性的或其任意組合。負(fù)載端子1830A和1830B可以集成于電子斷路器1801并且可以具有常規(guī)構(gòu)造。電子斷路器1801沒有與負(fù)載端子1830A和1830B相關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子。即，在電子斷路器1801內(nèi)沒有來自電路1826和1828的返回中性線可以連接的負(fù)載中性端子。例如如圖18所示，電路1826和1828的相應(yīng)返回中性線1827和1829可以被直接連接到配電板1824的面板中性部1849。在沒有負(fù)載中性端子的情況下，電子斷路器1801可以成本更少、尺寸更小(例如，寬度更窄)和/或有更大空間用于其他部件和/或電子器件。
[0107]在雙工電子斷路器1801中，從電力端子1819接收的電流(例如單相電流)可以被分流到兩個(gè)并聯(lián)電氣支路1832A和1832B內(nèi)。負(fù)載端子1830A可以被電聯(lián)接到電氣支路1832A，并且負(fù)載端子1830B可以被電聯(lián)接到電氣支路1832B。電氣支路1832A和1832B中的每個(gè)可以相應(yīng)地包括其自身的一對(duì)電觸頭1834A和1836A以及1834B和1836B，其中每對(duì)中的至少一個(gè)電觸頭可以是可動(dòng)電觸頭(例如，電觸頭1836A和1836B)。每個(gè)支路1832A和1832B也可以相應(yīng)地包括其自身的跳閘機(jī)構(gòu)1838A和1838B，其可以包括機(jī)械的、機(jī)電的和材料部件以在各種電路情況下實(shí)現(xiàn)斷路器跳閘，即相應(yīng)的電觸頭1834A和1836A以及1834B和1836B彼此分離。跳閘機(jī)構(gòu)1838A和1838B在一些實(shí)施例中可以各自包括托架、彈簧、電樞、致動(dòng)器、磁體和雙金屬元件，如上文所述。在一些實(shí)施例中，可以使用其他類型的電氣開關(guān)。
[0108]可以是印刷電路板的電子處理電路1840可以被設(shè)置在電子斷路器1801中。如本領(lǐng)域已知的，電子處理電路1840可以經(jīng)由中性線導(dǎo)體1817被聯(lián)接到斷路器配電板1824的面板中性部1849，該中性線導(dǎo)體可以是引線。電子處理電路1840可以被電聯(lián)接到一個(gè)或更多個(gè)傳感器1848A和1848B。每個(gè)電氣支路可以包括傳感器(例如，傳感器1848A或者1848B)。傳感器1848A和1848B可以感測電氣支路1832A和1832B中的一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)的電氣情況(例如，其內(nèi)的電流)并且經(jīng)由傳導(dǎo)線1844A和/或1844B將指示電氣支路1832A和/或1832B的且因此電路1826和1828的電氣情況的信號(hào)提供給電子處理電路1840。
[0109]電子處理電路1840可以針對(duì)一個(gè)或更多個(gè)電氣支路1832A和/或1832B處理從傳感器1848A和/或1848B接收的信號(hào)。具體地，電子處理電路1840可以執(zhí)行算法來確定電路1826和/或1828中的一者或兩者內(nèi)是否存在不希望的電氣情況。例如，電子處理電路1840可以根據(jù)已知算法處理來自傳感器1848A和/或1848B的輸入以便確定電路1826和1828中的一者或兩者內(nèi)是否存在例如電弧故障或接地故障。在一些實(shí)施例中，電子處理電路1840可以簡單地監(jiān)測電路情況。用于確定不希望電氣情況的存在性的具體算法和/或電子處理電路1840的電子電路部件在一些實(shí)施例中可以是本領(lǐng)域公知的。
[0110]在確定電路1826和/或1828中的一者或兩者內(nèi)存在不希望的電氣情況時(shí)，例如電弧故障，電子處理電路1840可以僅導(dǎo)致跳閘機(jī)構(gòu)1838A和/或1838B中的一個(gè)或兩個(gè)使得可動(dòng)電觸頭1836A和/或1836B中的一個(gè)或更多個(gè)跳閘(如顯示為延伸到可動(dòng)電觸頭1836A和1836B的接觸臂的箭頭所示)。取決于電氣支路1832A和/或1832B中的一個(gè)或兩個(gè)是否跳閘，這個(gè)動(dòng)作可以導(dǎo)致在可動(dòng)電觸頭1836A從靜止觸頭1834A分離并且/或者可動(dòng)電觸頭1836B從靜止電觸頭1834B分離時(shí)，電子斷路器1801的受影響電氣支路1832A和/或1832B中的電流中斷。在一些實(shí)施例中，電氣支路1832A和1832B可以獨(dú)立于彼此跳閘(即，可以僅中斷一個(gè)支路內(nèi)的電流)，而在其他實(shí)施例中，一個(gè)電氣支路跳閘可以也導(dǎo)致另一電氣支路跳閘。
[0111]跳閘機(jī)構(gòu)1838A和1838B可以進(jìn)一步各自在每個(gè)電氣支路1832A和1832B的電流路徑內(nèi)包括雙金屬構(gòu)件，其可以探測被保護(hù)電路1826和1828中的過電流情況并且在超過預(yù)設(shè)計(jì)且預(yù)設(shè)定的閾值溫度時(shí)使得電子斷路器1801跳閘。此外，在探測到短路時(shí)，跳閘機(jī)構(gòu)1838A和1838B可以使得電子斷路器1801跳閘，如上文結(jié)合電子斷路器100所述。在一些實(shí)施例中，支路1832A和/或1832B中的任一者可以替代性地是機(jī)械的而不是電子的。除了沒有負(fù)載中性端子之外，雙工電子斷路器1801和/或其每個(gè)部件可以以其他方式在結(jié)構(gòu)上和/或功能上相同于或者基本相似于電子斷路器100和/或其部件。
[0112]圖19A和圖19B分別示出了根據(jù)一種或更多種實(shí)施例的可以具有兩個(gè)電氣支路的雙工電子斷路器1901及其部分。雙工電子斷路器1901包括外殼1902，其可以由多個(gè)外殼部分形成。在一些實(shí)施例中，夕卜殼1902可以包括三個(gè)外殼部分。如所不,左外殼部分1904、中心外殼部分1906和右外殼部分1908可以經(jīng)由多個(gè)鉚釘1910彼此互連，以便形成具有內(nèi)部空間和表面的外殼1902，從而容納、安裝和保持其他斷路器部件(例如在上文中結(jié)合雙工電子斷路器1801所描述的)。外殼部分1904、1906、1908可以由任意合適的剛性塑料制成，例如可從Chicago, Illinois的Bulk Molding Compounds, Inc.獲得的熱固性塑料材料(例如，聚酯)?？梢允褂闷渌莻鲗?dǎo)性材料。此外，可以使用將各部分緊固在一起的其他手段，例如螺釘、塑料焊接或者粘結(jié)劑。在其他實(shí)施例中，三個(gè)以上的外殼部分可以被用于形成外殼1902。
[0113]雙工電子斷路器1901可以包括一對(duì)手柄1912A和1912B，每個(gè)用于一個(gè)電氣支路。每個(gè)手柄1912A和1912B可以被用于手動(dòng)切換其雙工電子斷路器1901的相應(yīng)電氣支路。在所示實(shí)施例中，雙工電子斷路器1901的每個(gè)相應(yīng)電氣支路可以被單獨(dú)切換或跳閘。在其他實(shí)施例中，兩個(gè)手柄1912A和1912B可以被橫桿或其他捆扎構(gòu)件(未示出)系在一起，使得一個(gè)電氣支路的切換將導(dǎo)致切換兩個(gè)支路。雙工電子斷路器1901也可以包括被設(shè)置成測試雙工電子斷路器1901的功能性的測試按鈕1914。
[0114]此外，雙工電子斷路器1901可以包括負(fù)載端子1930A和1930B，每個(gè)用于兩個(gè)電氣支路之一。負(fù)載端子1930A和1930B可以被設(shè)置成電聯(lián)接到相應(yīng)電路，例如圖18的電路1826和1828。雙工電子斷路器1901也可以包括中性線引線1917，其被設(shè)置成被內(nèi)部電聯(lián)接到電子處理電路1940和配電板(如上文例如結(jié)合圖1、圖2、圖11A、圖1lB和/或圖18所述的)。電子處理電路1940可以是印刷電路板并且可以相同于或基本相似于電子處理電路1840。然而，不同于圖1和圖2的雙工電子斷路器100，雙工電子斷路器1901可以不包括與負(fù)載端子1930A和1930B相關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子。因此，外殼1902被設(shè)置成在其內(nèi)或其上不具有負(fù)載中性端子，如圖19A中的區(qū)域1916所示。在沒有負(fù)載中性端子的情況下，電子斷路器1901可以成本更少、尺寸更小(包括例如寬度更窄)和/或有更大空間用于其他部件和/或電子器件(例如相比于具有圖5A和圖5B的電子斷路器100的子組件部分的示出負(fù)載中性端子116A和電氣導(dǎo)管562A和562B的圖19B的電子斷路器1901的子組件部分)。
[0115]雙工電子斷路器1901具有低剖面，其中橫向?qū)挾?Wt)在一些實(shí)施例中可以小于大約I英寸(小于大約25.4毫米)或者小于大約0.75英寸(小于大約19.1毫米)。雙工電子斷路器1901可以因此被接收且安設(shè)在配電板中的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置的寬度內(nèi)。即，雙工電子斷路器1901可以被接收且安設(shè)在配電板的被設(shè)置成接收單極斷路器(例如被設(shè)置成接收單相電力并保護(hù)單個(gè)電路的斷路器)的安裝位置內(nèi)。
[0116]除了沒有負(fù)載中性端子之外，外殼1902可以以其他方式在結(jié)構(gòu)上和/或功能上相同于或基本相似于圖1的外殼102。
[0117]圖20是示出根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的組裝電子斷路器的方法2000的流程圖。在處理框2002處，方法2000可以包括提供第一和第二負(fù)載端子。第一和第二負(fù)載端子可以各自被設(shè)置成電聯(lián)接到相應(yīng)外部電氣負(fù)載。例如，在一些實(shí)施例中，第一和第二負(fù)載端子可以是雙工電子斷路器1801的第一負(fù)載端子1830A和第二負(fù)載端子1830B。如圖18所示，第一負(fù)載端子1830A可以被設(shè)置成電聯(lián)接到負(fù)載A，并且第二負(fù)載端子1830B可以被設(shè)置成電聯(lián)接到負(fù)載B。
[0118]在處理框2004處，方法2000可以包括提供單個(gè)電力端子。單個(gè)電力端子可以被設(shè)置成接收單相電力。例如，在一些實(shí)施例中，單個(gè)電力端子可以是圖18的電力端子1819，其聯(lián)接到單相電力總線1821。
[0119]在處理框2006處，可以實(shí)施在單個(gè)電力端子和第一負(fù)載端子之間聯(lián)接第一傳感器和第一跳閘機(jī)構(gòu)以便形成第一支路。第一傳感器可以被設(shè)置成感測電氣情況。例如，在一些實(shí)施例中，第一傳感器可以是傳感器1848A,第一跳閘機(jī)構(gòu)可以是跳閘機(jī)構(gòu)1838A,并且第一支路可以是電氣支路1832A，如圖18所述，其中第一傳感器1848A被設(shè)置成感測第一支路1832A內(nèi)的電氣情況。
[0120]在處理框2008處，方法200可以包括在單個(gè)電力端子和第二負(fù)載端子之間聯(lián)接第二傳感器和第二跳閘機(jī)構(gòu)以便形成第二支路。在一些實(shí)施例中，第二支路電氣并聯(lián)于第一支路，并且第二傳感器可以被設(shè)置成感測電氣情況。如圖18中所述，例如，第二傳感器可以是傳感器1848B，第二跳閘機(jī)構(gòu)可以是跳閘機(jī)構(gòu)1838B，并且第二支路可以是電氣支路1832B，其中電氣支路1832A和1832B并聯(lián)并且第二傳感器1848B被設(shè)置成感測第二支路1832B內(nèi)的電氣情況。
[0121 ] 在處理框2010處，方法2000可以包括聯(lián)接電子處理電路至第一支路和第二支路。電子處理電路可以被設(shè)置成監(jiān)測和響應(yīng)在第一或第二支路內(nèi)感測的電氣情況。例如，在一些實(shí)施例中，電子處理電路可以是圖18的電子處理電路1840，其可以被電聯(lián)接到電氣支路1832A 和 1832B。
[0122]在處理框2012處，方法2000可以包括將第一和第二負(fù)載端子、單個(gè)電力端子、第一和第二傳感器、第一和第二跳閘機(jī)構(gòu)以及電子處理電路保持在外殼內(nèi)，其中所述外殼不保持與第一和第二負(fù)載端子相關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子。例如，如圖18、圖19A和圖19B所示，外殼可以是外殼1902，其可以保持負(fù)載端子1930A和1930B或者1830A和1830B、電力端子1819、傳感器1848A和1848B、跳閘機(jī)構(gòu)1838A和1838B以及電子處理電路1840或1940，其中外殼1902不保持負(fù)載中性端子。
[0123]方法2000的上述處理框可以以不限于所示和所述次序和順序的次序或順序執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)。例如，在一些實(shí)施例中，處理框2002可以在處理框2004之后或與其并行地被執(zhí)行。類似地，處理框2006可以在處理框2008之后或與其并行地被執(zhí)行。
[0124]雖然本發(fā)明易于采用各種改進(jìn)和替代性形式，不過在附圖中借助于示例方式已經(jīng)示出了并且在此具體地描述了具體實(shí)施例及其方法。不過，應(yīng)該理解的是，不試圖將本發(fā)明限制于公開的具體設(shè)備、系統(tǒng)或方法，而是相反地，本發(fā)明將涵蓋落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有改進(jìn)、等價(jià)物或替代物。
【權(quán)利要求】
1.一種電子斷路器，包括: 各自被設(shè)置成傳導(dǎo)相應(yīng)電流的第一支路和第二支路； 電聯(lián)接到所述第一支路的第一負(fù)載端子； 電聯(lián)接到所述第二支路的第二負(fù)載端子； 電子處理電路，所述電子處理電路被電聯(lián)接到所述第一支路和所述第二支路且被設(shè)置成監(jiān)測和響應(yīng)在所述第一支路或者所述第二支路內(nèi)感測的電氣情況；以及 外殼，所述外殼具有橫向?qū)挾炔⑶野龅谝缓偷诙?、所述第一和第二?fù)載端子和所述電子處理電路；其中: 所述外殼被設(shè)置成不具有與所述第一和第二負(fù)載端子關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子；并且 所述外殼的橫向?qū)挾炔粚捰诒辉O(shè)置成保護(hù)單個(gè)電路的單極斷路器的橫向?qū)挾取?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子斷路器，其中所述外殼被設(shè)置成僅占據(jù)斷路器配電板上的單個(gè)斷路器安裝位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子斷路器，還包括被電聯(lián)接到所述第一支路和所述第二支路的單個(gè)電力端子，所述單個(gè)電力端子被設(shè)置成接收單相電力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子斷路器，還包括: 第一傳感器，所述第一傳感器被電聯(lián)接在所述第一支路內(nèi)且被設(shè)置成向所述電子處理電路提供指示所述第一支路內(nèi)的電氣情況的信號(hào)；以及 第二傳感器，所述第二傳感器被電聯(lián)接在所述第二支路內(nèi)且被設(shè)置成向所述電子處理電路提供指示所述第二支路內(nèi)的電氣情況的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子斷路器，其中所述第一或第二支路內(nèi)的電氣情況包括電弧故障。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子斷路器，其中所述外殼的橫向?qū)挾仁谴蠹sI英寸或大約0.75英寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子斷路器，還包括第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器，其中所述電子處理電路被聯(lián)接到所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器并且被設(shè)置成導(dǎo)致所述第一致動(dòng)器打開和關(guān)閉所述第一支路內(nèi)的電流路徑并導(dǎo)致所述第二致動(dòng)器打開和關(guān)閉所述第二支路內(nèi)的電流路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子斷路器，其中所述電子處理電路被至少部分地包括在印刷電子電路板上，并且所述第一和第二致動(dòng)器被安裝在所述印刷電子電路板的相反兩側(cè)上。
9.一種電氣面板系統(tǒng),包括: 配電板，所述配電板包括多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置；以及 電子斷路器，所述電子斷路器包括第一支路第二支路，所述電子斷路器不具有與外部負(fù)載關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子，所述電子斷路器在所述配電板上占據(jù)被設(shè)置成接收單個(gè)電路單相斷路器的單個(gè)安裝位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電氣面板系統(tǒng)，其中所述電子斷路器包括: 兩個(gè)負(fù)載端子，所述兩個(gè)負(fù)載端子被設(shè)置成電連接到相應(yīng)外部負(fù)載；以及 外殼，所述外殼不保持與所述兩個(gè)負(fù)載端子關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電氣面板系統(tǒng)，其中所述電子斷路器具有小于大約I英寸的橫向?qū)挾取?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電氣面板系統(tǒng)，其中所述電子處理電路被設(shè)置成探測在所述第一或第二支路內(nèi)的電弧故障。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電氣面板系統(tǒng)，其中每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷路器安裝位置包括單個(gè)針，并且所述電子斷路器包括電聯(lián)接到所述針的單個(gè)電力端子。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電氣面板系統(tǒng)，其中所述配電板包括中性導(dǎo)體，并且所述電子斷路器包括電子處理電路和中性連接器，所述中性連接器僅將所述電子處理電路電聯(lián)接到所述中性導(dǎo)體。
15.一種組裝電子斷路器的方法，包括: 提供各自被設(shè)置成電聯(lián)接到相應(yīng)電氣負(fù)載的第一和第二負(fù)載端子； 提供被設(shè)置成接收單相電力的單個(gè)電力端子； 在所述單個(gè)電力端子和所述第一負(fù)載端子之間聯(lián)接第一傳感器和第一跳閘機(jī)構(gòu)以便形成第一支路，所述第一傳感器被設(shè)置成感測電氣情況； 在所述單個(gè)電力端子和所述第二負(fù)載端子之間聯(lián)接第二傳感器和第二跳閘機(jī)構(gòu)以便形成第二支路，所述第二支路并聯(lián)于所述第一支路并且所述第二傳感器被設(shè)置成感測電氣情況； 將電子處理電路聯(lián)接到所述第一支路和所述第二支路，所述電子處理電路被設(shè)置成監(jiān)測和響應(yīng)在所述第一或者所述第二支路內(nèi)感測的電氣情況；以及 將所述第一和第二負(fù)載端子、所述單個(gè)電力端子、所述第一和第二傳感器、所述第一和第二跳閘機(jī)構(gòu)以及所述電子處理電路保持在外殼內(nèi)，其中所述外殼不保持與所述第一和第二負(fù)載端子相關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括: 在所述第一支路內(nèi)聯(lián)接第一組可動(dòng)觸頭以用于打開和關(guān)閉所述第一支路內(nèi)的電流路徑，所述第一組可動(dòng)觸頭被所述第一跳閘機(jī)構(gòu)控制；以及 在所述第二支路內(nèi)聯(lián)接第二組可動(dòng)觸頭以用于打開和關(guān)閉所述第二支路內(nèi)的電流路徑，所述第二組可動(dòng)觸頭被所述第二跳閘機(jī)構(gòu)控制。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括:將中性線連接器僅聯(lián)接到所述電子處理電路，所述中性線連接器被設(shè)置成電連接到斷路器配電板的面板中性部。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述保持包括將所述第一和第二負(fù)載端子、所述單個(gè)電力端子、所述第一和第二傳感器、所述第一和第二跳閘機(jī)構(gòu)以及所述電子處理電路保持在外殼內(nèi)，所述外殼具有彼此互連的左外殼部分、中心外殼部分和右外殼部分，其中所述外殼不保持與所述第一和第二負(fù)載端子相關(guān)聯(lián)的負(fù)載中性端子。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中所述外殼具有不大于大約I英寸的橫向?qū)挾取?br> 20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一傳感器或所述第二傳感器被設(shè)置成感測電弧故障。
【文檔編號(hào)】H01H71/00GK104425189SQ201410413415
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】J.德貝爾, B.T.麥科伊, 楊光 申請(qǐng)人:西門子工業(yè)公司