專利名稱：被封裝極單元導(dǎo)體組件和包括該組件的中壓電路斷續(xù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一般涉及電路斷續(xù)器(斷路器，circuit interrupter)，更具體地涉及 包括多個(gè)極(pole)的中壓斷路器。本實(shí)用新型也涉及用于電路斷續(xù)器的極單元。本實(shí)用 新型還涉及用于極單元的極單元導(dǎo)體組件。
背景技術(shù)：
電路斷續(xù)器為電氣系統(tǒng)提供保護(hù)以防止諸如電流過載和短路等電氣故障狀況。各 種電路斷續(xù)器包括由彈簧產(chǎn)生動(dòng)力的操作機(jī)構(gòu)，該操作機(jī)構(gòu)對(duì)異常狀況做出響應(yīng)而打開電 觸頭以中斷通過電氣系統(tǒng)的導(dǎo)體的電流，盡管也可采用多種機(jī)械的、機(jī)電的或其它適當(dāng)?shù)?驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 真空電路斷續(xù)器(例如真空斷路器、真空自動(dòng)重接器、其它真空開關(guān)裝置)包括布 置在絕緣殼體中的可分離觸頭。真空電路斷續(xù)器(例如用于操作約i，ooo伏以上的系統(tǒng)的 電力斷路器)通常利用真空開關(guān)(不要與真空開關(guān)裝置混淆)如真空斷續(xù)器(不要與真空 電路斷續(xù)器混淆)作為開關(guān)元件。 美國專利No. 5， 912， 604公開了一種包括安裝有一定數(shù)量極組件的殼體的自動(dòng)重 接器。為每個(gè)極都設(shè)有單獨(dú)的極組件。每個(gè)極組件大體包括三個(gè)子組件，即模制的極組件、 連接組件和致動(dòng)器組件。從各個(gè)極組件伸出有接線柱。所述極由聚亞安酯、聚合物混凝土、 環(huán)氧樹脂或EP匿(三元乙丙橡膠)模制而成。在模制或鑄造操作中，將真空電路斷續(xù)器和 柱置于模具中并通過固定所述柱而保持就位。任何傳感器如電流傳感器和電壓傳感器都利 用多孔絕緣材料保持就位。電流和電壓傳感器是圍繞一個(gè)柱的一部分安置的同心環(huán)。多孔 材料安置在所述同心環(huán)與柱之間。液態(tài)的聚亞安酯封裝材料填充所有模具空間，包括多孔 絕緣材料中的空間。 已知以在外側(cè)帶有環(huán)氧樹脂絕緣體的銅桿(或管)的形式提供斷路器極組件底部
導(dǎo)體。然而，這種已知的底部導(dǎo)體不包括任何電流互感器(CT)或任何電子感測(cè)電路。由于
用于相應(yīng)斷路器的已知CT相對(duì)很大且相對(duì)很重，所以不在斷路器中設(shè)置它們。另外，這種
CT可能在斷路器測(cè)試時(shí)失效。 中壓真空電路斷續(xù)器仍存在改進(jìn)空間。 用于電路斷續(xù)器的極單元也存在改進(jìn)空間。 用于電路斷續(xù)器極單元的極單元導(dǎo)體組件也存在改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的實(shí)施例滿足了這些和其它的需求，其提供了一種用于電路斷續(xù)器的 極的被封裝極單元的可拆卸單元，其中絕緣殼體封裝線路或負(fù)載導(dǎo)體以及構(gòu)造成感測(cè)所述 極的特性的電子裝置。 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，中壓電路斷續(xù)器包括電路斷續(xù)器殼體；多個(gè)極，每 個(gè)所述極都包括特性，每個(gè)所述極都包括被封裝的極單元，所述被封裝的極單元包括第一單元，該第一單元包括第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體、電連接在所述第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間的真 空斷續(xù)器和容納所述真空斷續(xù)器的第一殼體；和可拆卸的第二單元，該第二單元包括第 三導(dǎo)體、包括電連接到所述第三導(dǎo)體的第一部分和可拆卸地電連接到所述第一導(dǎo)體和所述 第二導(dǎo)體之一的第二部分的第四導(dǎo)體、構(gòu)造成感測(cè)所述特性的電子裝置，和封裝所述第三 導(dǎo)體、所述第四導(dǎo)體的第一部分和所述電子裝置的第二絕緣殼體；和構(gòu)造成打開和閉合各 個(gè)所述極的真空斷續(xù)器的操作機(jī)構(gòu)。 所述第二導(dǎo)體可位于所述第一導(dǎo)體下方；且所述第四導(dǎo)體的第二部分能可拆卸地 電連接到所述第二導(dǎo)體。 所述電子裝置可以是包括構(gòu)造成感測(cè)電壓的電容分壓器的電壓傳感器。 根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，被封裝的極單元包括特性且包括第一單元，該第一
單元包括第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體、電連接在所述第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間的真空斷續(xù)器和容
納所述真空斷續(xù)器的第一殼體；和可拆卸的第二單元，該第二單元包括第三導(dǎo)體、包括電
連接到所述第三導(dǎo)體的第一部分和可拆卸地電連接到所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之一
的第二部分的第四導(dǎo)體、構(gòu)造成感測(cè)所述特性的電子裝置，和封裝所述第三導(dǎo)體、所述第四
導(dǎo)體的第一部分和所述電子裝置的第二絕緣殼體。 所述電子裝置可從包括電流傳感器、溫度傳感器、局部放電傳感器和電壓傳感器 的組中選出。 作為本實(shí)用新型的另一方面，被封裝的極單元導(dǎo)體組件包括特性且包括第一導(dǎo) 體；電連接到所述第一導(dǎo)體的第二導(dǎo)體，所述第二導(dǎo)體構(gòu)造成可拆卸地電連接到電路斷續(xù) 器的極單元；構(gòu)造成感測(cè)所述特性的電子裝置；以及封裝所述第一導(dǎo)體和所述電子裝置的 絕緣殼體，所述絕緣殼體構(gòu)造成與一定數(shù)量的其它被封裝的極單元導(dǎo)體組件一起相對(duì)于所 述電路斷續(xù)器被安裝。

在結(jié)合附圖閱讀時(shí)從下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說明中可得到對(duì)本實(shí)用新型的充分理 解，在圖中 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的被封裝極單元的等軸視圖。
圖2是圖1的被封裝極單元的分解等軸視圖。
圖3是圖1的被封裝極單元的局部剖視圖。 圖4是用于根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的被封裝極單元的可拆卸的底部導(dǎo)體組 件的剖視圖。 圖5是圖4的可拆卸的底部導(dǎo)體組件的豎直端視圖。 圖6和7是用于根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的被封裝極單元的可拆卸的底部導(dǎo)體 組件的剖視圖。 圖8是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的三極斷路器的等軸視圖。
具體實(shí)施方式
本文中使用的方向用語，例如左、右、上、下、上方、下方、順時(shí)針、逆時(shí)針及其派生 詞是指圖中所示的元件的取向，而非限制權(quán)利要求，除非文中明確指明。
6[0025] 如本文所用，術(shù)語"緊固件"是指任何適當(dāng)?shù)倪B接、固定或緊固機(jī)構(gòu)，其明確地包括 但不限于螺釘、螺栓、螺栓與螺母(例如但不限于鎖止螺母)的組合以及螺栓、墊圈與螺母 的組合。 如本文所用，兩個(gè)或更多個(gè)部件被"聯(lián)接"在一起的表述是指這些部件直接連結(jié)或 通過一個(gè)或更多個(gè)中間部件連結(jié)。 如本文所用，術(shù)語"一定數(shù)量"是指一個(gè)或多于一個(gè)的整數(shù)個(gè)(即，多個(gè))。 如本文所用，術(shù)語"被封裝"是指至少基本上被一定數(shù)量的絕緣結(jié)構(gòu)所包圍。 如本文所用，術(shù)語"封裝"是指用一定數(shù)量的絕緣結(jié)構(gòu)至少基本上包圍導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。 例如，當(dāng)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)被一定數(shù)量的絕緣結(jié)構(gòu)封裝時(shí)，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)至少基本上嵌入到該一定數(shù)量 的絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)。 如本文所用，術(shù)語"特性"是指某一結(jié)構(gòu)的能夠被感測(cè)出的特點(diǎn)、品質(zhì)或性質(zhì)，例如 為但不限于電壓、電流或溫度。 如本文所用，術(shù)語"感測(cè)"是指通過電子裝置(如傳感器或檢測(cè)器)來感知或檢測(cè)。 如本文所用，術(shù)語"電子裝置"包括構(gòu)造成感測(cè)一結(jié)構(gòu)的一定數(shù)量的特性的裝置。 電子裝置例如包括但不限于電壓傳感器、電流傳感器、局部放電傳感器和溫度傳感器。 本實(shí)用新型是結(jié)合具有三個(gè)獨(dú)立極的中壓真空斷路器公開的，但本實(shí)用新型也適 用于包括任何適當(dāng)數(shù)量的極的、用于大范圍內(nèi)的電壓的多種電路斷續(xù)器(例如為但不限 于，自動(dòng)重接器、電路開關(guān)裝置和其它斷續(xù)器，如接觸器、電機(jī)起動(dòng)器、電機(jī)控制器和其它負(fù) 載控制器)。 參照?qǐng)D1-3，被封裝的極單元2包括一定數(shù)量的被嵌入的傳感器4，6(圖3中示 出)，在下面將做說明。示例性的傳感器4和6是構(gòu)造成分別感測(cè)與被封裝的極單元2對(duì) 應(yīng)的電路斷續(xù)器極的特性(例如為但不限于溫度和電流)的電子裝置。然而，也可采用用 于電路斷續(xù)器極的其它特性的多種電子裝置，例如為但不限于局部放電傳感器和電壓傳感 器。被封裝的極單元2包括第一單元8，該第一單元包括第一導(dǎo)體10、第二導(dǎo)體12、電連接 在第一導(dǎo)體10與第二導(dǎo)體12之間的真空斷續(xù)器14以及容納真空斷續(xù)器14的第一殼體 16。被封裝的極單元2還包括可拆卸的第二單元18，該第二單元包括第三導(dǎo)體20、第四導(dǎo) 體22，該第四導(dǎo)體包括電連接到第三導(dǎo)體20的第一部分24和可拆卸地電連接到第一和第 二導(dǎo)體10、12之一的第二部分26。可拆卸的第二單元18形成被封裝極單元導(dǎo)體組件。優(yōu) 選地，第一殼體16是封裝真空斷續(xù)器14的絕緣殼體，如硅樹脂外套筒。盡管第三和第四導(dǎo) 體20、22被示出為分離的不同結(jié)構(gòu)，但應(yīng)當(dāng)理解第三和第四導(dǎo)體20、22也可以是單個(gè)一體 結(jié)構(gòu)的組成部分。 在圖1-3的示例中，第二部分26可拆卸地電連接和機(jī)械連接到第二導(dǎo)體12，如下 所述。第二絕緣殼體28封裝第三導(dǎo)體20、第四導(dǎo)體22的第一部分24和示例性的傳感器 4，6。參照?qǐng)D1-3，第二導(dǎo)體12位于第一導(dǎo)體10下方。真空斷續(xù)器14包括電連接到第一導(dǎo) 體10的上導(dǎo)體30和電連接到第二導(dǎo)體12的下導(dǎo)體32。作為可分離觸頭180(圖8)的可 動(dòng)觸頭的下導(dǎo)體32優(yōu)選通過一對(duì)導(dǎo)電彈性觸頭33電連接到第二導(dǎo)體12。 一導(dǎo)電彈性殼體 35載持下導(dǎo)體32和彈性觸頭33并可運(yùn)動(dòng)地聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)桿組件72。 盡管示出的是兩個(gè)示例性的被嵌入的傳感器4，6，但也可采用一個(gè)、三個(gè)或更多個(gè) 被嵌入的傳感器。除了可拆卸的第二單元18(其是具有示例性的被嵌入的傳感器4，6的可拆卸的底部導(dǎo)體組件)之外，示例性的被封裝極單元2還包括可拆卸的頂部導(dǎo)體組件34。 可拆卸的頂部導(dǎo)體組件34包括由絕緣層如環(huán)氧樹脂層38(圖3)封裝的導(dǎo)電管36形式的 導(dǎo)體。類似地，可拆卸的底部導(dǎo)體組件18包括由絕緣層如環(huán)氧樹脂層40(圖3)封裝的導(dǎo) 電管形式的第三導(dǎo)體20?？刹鹦兜牡撞繉?dǎo)體組件18還包括形成為環(huán)氧樹脂模制件42的部 分。 如圖2和3所示，第一螺旋塞如導(dǎo)電盤44被旋入導(dǎo)電管36的第一端46(圖3)。 類似地，第四導(dǎo)體22是被旋入導(dǎo)電管20的第一端48的螺旋塞，如導(dǎo)電盤(圖3)。適當(dāng)?shù)?緊固件如鎖緊墊圈50和螺栓52將導(dǎo)電管36通過導(dǎo)電盤44可拆卸地聯(lián)接到第一導(dǎo)體10， 該第一導(dǎo)體是極單元2的固定頂部導(dǎo)體。類似地，適當(dāng)?shù)木o固件如鎖緊墊圈54和螺栓56將 導(dǎo)電管20通過第四導(dǎo)體22可拆卸地聯(lián)接到第二導(dǎo)體12，該第二導(dǎo)體是極單元2的固定底 部導(dǎo)體。第三螺旋塞如導(dǎo)電盤58被旋入導(dǎo)電管36的相對(duì)的第二端60 (圖3)，并且第四螺 旋塞如導(dǎo)電盤62被旋入導(dǎo)電管20的相對(duì)的第二端64(圖3)。然后，用適當(dāng)?shù)木o固件如鎖 緊墊圈68和螺栓70將兩個(gè)指形握手(finger cluster)組件66聯(lián)接到導(dǎo)電盤58、62。如 傳統(tǒng)那樣，真空斷續(xù)器14由驅(qū)動(dòng)桿組件72驅(qū)動(dòng)。第一單元8還包括形成為環(huán)氧樹脂模制 件74的絕緣部分。 在圖1-3的示例中，被嵌入的空氣心線圈(例如示例性的Rogowski線圈4)和被 嵌入的溫度傳感器6安裝在被封裝極單元2的可拆卸的底部導(dǎo)體組件18中。Rogowski線 圈4是電流傳感器。或者，被嵌入的空氣心線圈可以是電流互感器。交流(AC)電流流過位 于被封裝極單元2的相應(yīng)頂部和底部的導(dǎo)電管36、20。優(yōu)選地，示例性的Rogowski線圈4 以約0. 25英寸到約0. 50英寸的適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧樹脂絕緣體與導(dǎo)電管20分開。上和下可拆卸 的導(dǎo)體組件34、 18之間的一個(gè)差別在于，可拆卸的底部導(dǎo)體組件18包括被嵌入的傳感器4， 6。這樣，如果所述傳感器4、6中的任意一個(gè)或多個(gè)出現(xiàn)問題，則可容易地更換可拆卸的底 部導(dǎo)體組件18，而不必更換相對(duì)更貴的整個(gè)被封裝的極單元2。 下面的說明假設(shè)負(fù)載端子和相應(yīng)的負(fù)載電壓設(shè)在下指形握手組件66上(圖1-3)， 而相應(yīng)的線路電壓存在于上指形握手組件66上(圖1-3)。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這些示例性的 電壓可以倒換。在該示例中，AC電流是負(fù)載側(cè)的電流，而示例性的Rogowski線圈4構(gòu)造成 感測(cè)負(fù)載側(cè)的電流。如果電壓倒換，則Rogowski線圈4感測(cè)線路側(cè)的電流并且導(dǎo)電管20 為線路導(dǎo)體。導(dǎo)電管20是包括端部48的大致為筒形的導(dǎo)體。Rogowski線圈4包括圍繞大 致為筒形的導(dǎo)電管20設(shè)置在其端部48附近的大致為圓形的開口 49。第四導(dǎo)體22從該端 部48設(shè)置(設(shè)置在該端部48上，disposed from)。 示例性的溫度傳感器6構(gòu)造成感測(cè)在本示例中為負(fù)載導(dǎo)體的鄰近導(dǎo)電管20的溫 度。例如，導(dǎo)電管20是包括大致為筒形的長表面的大致為筒形的導(dǎo)體。如圖3所示，溫度 傳感器6設(shè)置成鄰近所述大致為筒形的長表面。 優(yōu)選地，被封裝的極單元2的外絕緣38、40、42、74是適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧樹脂，其支承極單 元2的所有內(nèi)部元件(例如，環(huán)氧樹脂模制在它們周圍)。被封裝的極單元2被絕緣以避免 電壓擊穿問題(例如，雷電沖擊耐受電壓(LIWV)或基本脈沖電平(BIL)試驗(yàn)要求)。被防 護(hù)的內(nèi)部電連接使得能夠感測(cè)特性，如感測(cè)電流和電壓，如將在下文中結(jié)合圖4-7說明的 那樣。 圖4和5、6和7示出其它可拆卸的底部導(dǎo)體組件76、78和80的示例，其中電壓傳感器分別是構(gòu)造成感測(cè)線路或負(fù)載電壓的電容分壓器82、84和86。這些示例性的分壓器采
用兩個(gè)電容器來分割較高的線路或負(fù)載電壓并輸出相對(duì)低得多的輸出電壓。例如，真空斷 續(xù)器14(圖3)處的線路或負(fù)載電壓被提供給分壓器82、84、86中相應(yīng)的一個(gè)。除了這些電 壓傳感器82、84、86之外，可拆卸的底部導(dǎo)體組件76、78、80與圖1_3的可拆卸的底部導(dǎo)體 組件18相同或類似。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，示例性的可拆卸的底部導(dǎo)體組件76、78、80可用于 圖1-3的第一單元8。 下面的說明假設(shè)線路端子和相應(yīng)的線路電壓設(shè)在下指形握手組件66上(圖1-3)， 而相應(yīng)的負(fù)載電壓存在于上指形握手組件66上(圖1-3)。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這些示例性的 電壓可以倒換。 圖4和5示出雙杯組件形式的示例性的分壓器電壓傳感器82。電壓傳感器82包 括電連接到第二導(dǎo)體20的第一鐘形導(dǎo)電元件88、電連接到地92的第二鐘形導(dǎo)電元件90、 設(shè)置在第一和第二鐘形導(dǎo)電元件88、90之間的長形(elongated)絕緣元件94以及圍繞長 形絕緣元件94布置在第一和第二鐘形導(dǎo)電元件88、90之間的導(dǎo)電環(huán)96。導(dǎo)電環(huán)96和第二 鐘形導(dǎo)電元件90輸出第二電壓98，該第二電壓顯著小于第二導(dǎo)體20與地92之間的電壓。 盡管上面將電壓傳感器82描述成適用于感測(cè)線路或負(fù)載電壓，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，電 壓傳感器82也適用于感測(cè)第二導(dǎo)體20的局部放電。例如，當(dāng)發(fā)生局部放電時(shí)，線路到負(fù)載 的電壓下降到通常為約幾百伏到約一千伏的放電電壓，并且比線路電壓低得多。由線路或 負(fù)載電壓與地92之間的電壓差感測(cè)出局部放電電壓值。印刷電路板(PCB)102使用示例性 的電壓傳感器82來感測(cè)電壓差。電壓傳感器82包括兩個(gè)鐘形導(dǎo)電元件88、90，所述鐘形導(dǎo) 電元件分別具有線路或負(fù)載電壓和地的電勢(shì)。上鐘形導(dǎo)電元件88優(yōu)選直接電連接到相鄰 的第二導(dǎo)體20。下鐘形導(dǎo)電元件90通過一定數(shù)量的接地導(dǎo)體100電連接到地92。電容分 壓器82由示例性的桿94形成，該桿設(shè)置在兩個(gè)鐘形導(dǎo)電元件88、90之間。桿94是絕緣體， 該絕緣體帶有設(shè)置在其上并稍微靠近下鐘形導(dǎo)電元件90的導(dǎo)電涂覆環(huán)或?qū)嵭膶?dǎo)電環(huán)96， 以形成電容分壓器82。 PCB 102包括連到地92的第一電連接器104和形成電容分壓器82 的支路接頭的第二電連接器106。上鐘形導(dǎo)電元件88和導(dǎo)電環(huán)96形成第一電容器。下鐘 形導(dǎo)電元件90和導(dǎo)電環(huán)96形成第二電容器，該第二電容器輸出與線路電壓成比例但小得 多的電壓98?；蛘撸瑢?dǎo)電環(huán)96可以是導(dǎo)電板(未示出)。 示例性的可拆卸的底部導(dǎo)體組件76還包括Rogowski線圈組件108和寄生電源 114，線圈組件108具有向PCB 102的輸出110，該輸出110是通過導(dǎo)體112以地92為基準(zhǔn) 的，寄生電源114具有向PCB 102的輸出116。 圖6示出示例性形式為雙板組件的電壓傳感器84。電容分壓器84包括具有與第 二導(dǎo)體20接合的第一端120和相對(duì)的第二端122的長形絕緣元件118。第一導(dǎo)電環(huán)元件 124圍繞長形絕緣元件118設(shè)置并通過一定數(shù)量的導(dǎo)體126U28電連接到地92。第二導(dǎo)電 環(huán)元件130圍繞長形絕緣元件118設(shè)置并且離開其第一端120和第一導(dǎo)電環(huán)元件124且位 于其第一端120與第一導(dǎo)電環(huán)元件124之間。第一和第二導(dǎo)電環(huán)元件124、130輸出電壓 132，該電壓明顯小于第二導(dǎo)體20與地92之間的線路電壓。這些也可替換為導(dǎo)電板(未示 出)的示例性導(dǎo)電環(huán)元件124、 130與長形絕緣元件118 —起形成電容分壓器84。電壓132 由PCB 134通過導(dǎo)體136、138輸入。因此PCB 134通過導(dǎo)體136、 138接收電壓傳感器輸出 和地92。[0048] 示例性的可拆卸的底部導(dǎo)體組件78還包括具有輸出142的Rogowski線圈組件
140和具有輸出146的寄生電源144。兩個(gè)輸出142、146都由PCB 134接收。 圖7示出示例性形式為集成的電流和電壓感測(cè)組件的電壓傳感器86。電容分壓器
86包括圍繞大致為筒形的第二導(dǎo)體20并與其隔開的第一導(dǎo)電環(huán)狀元件148，和圍繞第一導(dǎo)
電環(huán)狀元件148并與其隔開的第二導(dǎo)電環(huán)狀元件150。第二導(dǎo)電環(huán)狀元件150通過一定數(shù)
量的導(dǎo)體152、154電連接到地92。示例性的第一和第二導(dǎo)電環(huán)狀元件148、150至少大致同
心，并且相對(duì)于地92輸出一電壓，該電壓明顯小于線路電壓。 示例性的第二導(dǎo)電環(huán)狀元件150具有示例性的大致為U形的截面。在該大致為U 形的截面內(nèi)設(shè)有圍繞第二導(dǎo)體20并與其隔開的電流傳感器，如線圈158。示例性的線圈158 優(yōu)選為Rogowski線圈。Rogowski線圈158與電容分壓器86協(xié)作而形成集成的電壓和電流 傳感器。寄生電源160包括輸出162。 PCB 164分別通過導(dǎo)體165和156接收輸出162和 電壓。PCB 164通過導(dǎo)體154、152、153接收地92。 對(duì)于圖4-7的各個(gè)電容分壓器82、84、86，下面的方程1提供了次級(jí)電壓輸出V輸出。 V輸出二 V線路女C1/(C1+C2) (方程1) 其中 V線路是線路或負(fù)載電壓； Cl是第一電容器的電容；禾口 C2是第二電容器的電容。 參照?qǐng)D8，電路斷續(xù)器如中壓真空斷路器170包括電路斷續(xù)器殼體172和三個(gè)獨(dú)立 的極174、 176、 178。各個(gè)獨(dú)立的極174、176、178包括可分離觸頭180 (以極178的虛線圖示 出)、一定數(shù)量的傳感器(例如，圖7的示例性電容分壓器86的相應(yīng)的一個(gè)，包括Rogowski 線圈158)、連接到驅(qū)動(dòng)桿組件72(圖3)的聯(lián)動(dòng)裝置182。中壓真空斷路器170還包括構(gòu)造 成通過聯(lián)動(dòng)裝置182和驅(qū)動(dòng)桿組件72打開和閉合各個(gè)極174、 176、 178的真空斷續(xù)器14 (圖 3)的操作機(jī)構(gòu)184。 對(duì)于每個(gè)極174、 176、 178，斷路器170包括被封裝的極單元2'，該極單元2'除了在 本示例中采用了圖7的可拆卸的底部導(dǎo)體組件80之外與被封裝的極單元2(圖1-3)類似。 或者，也可分別采用圖l-3、4和5和6中的可拆卸的底部導(dǎo)體組件1S、76和78中的任一個(gè)。 示例性的可拆卸的底部導(dǎo)體組件80形成被封裝的極單元導(dǎo)體組件。形成為環(huán)氧樹脂模塑 件的示例性的部分42(圖1-3)封裝圖7中的導(dǎo)體20、示例性的電容分壓器86和示例性的 Rogowski線圈158。這樣，所形成的絕緣殼體與具有相應(yīng)的可拆卸底部導(dǎo)體組件80(如以 極178示出的)的兩個(gè)附加的被封裝極單元2' —起相對(duì)于電路斷續(xù)器170被安裝。 盡管圖7的電容分壓器86被示出為示例性的傳感器，但是也可采用任意適當(dāng)?shù)膫?感器來感測(cè)示例性中壓真空斷路器170的極的一定數(shù)量的特性。例如但非限制地，圖1-3 的被封裝的極單元2可與其可拆卸的底部導(dǎo)體組件18—起采用，或與可拆卸的底部導(dǎo)體組 件76(圖4和5)或78(圖6) —起采用。 所公開的被封裝極單元2'使得示例性的中壓電路斷續(xù)器170與已知的電路斷續(xù) 器相比可較小。 所公開的可拆卸底部導(dǎo)體組件18封裝各種傳感器。在已知的電路斷續(xù)器中，這些 傳感器位于致使整個(gè)組件大很多的開關(guān)裝置中。另外，這使得被封裝的極單元2或2'能作
10為完整測(cè)試的組件來進(jìn)行認(rèn)證。這避免了供應(yīng)商進(jìn)行進(jìn)一步的全面測(cè)試，因?yàn)檎麄€(gè)組件被 預(yù)測(cè)試而不是分開地測(cè)試分離的子組件。 盡管已詳細(xì)說明了本實(shí)用新型的具體實(shí)施形式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到， 按照本公開文本的全部教導(dǎo)可對(duì)各細(xì)節(jié)作出各種修改和替換。因此，所公開的具體布置結(jié) 構(gòu)應(yīng)理解為僅是示例性而非對(duì)本實(shí)用新型的范圍做出限制，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利 要求及其任意和所有等同物的完整范圍給出。附圖標(biāo)記列表[0064]2被封裝的極單元2，被封裝的極單元4被嵌入的傳感器6被嵌入的傳感器8第一單元10第一導(dǎo)體12第二導(dǎo)體14真空斷續(xù)器16第一殼體18可拆卸的第二單元20第三導(dǎo)體22第四導(dǎo)體24第一部分26第二部分28第二絕緣殼體30上導(dǎo)體32下導(dǎo)體33導(dǎo)電彈性觸頭34可拆卸的頂部導(dǎo)體組件35導(dǎo)電彈性殼體36導(dǎo)電管38絕緣層，如環(huán)氧樹脂層40絕緣層，如環(huán)氧樹脂層42形成為環(huán)氧樹脂模制件的部分44第一螺旋塞，如導(dǎo)電盤46/r^V 丄山 鬼l而48丄山 鬼l而49大致為圓形的開口50鎖緊墊圈52螺栓54鎖緊墊圈56螺栓第三螺旋塞，如導(dǎo)電盤60相對(duì)的第二端62第四螺旋塞，如導(dǎo)電盤64相對(duì)的第二端66指形握手組件68鎖緊墊圈70螺栓72驅(qū)動(dòng)桿組件74形成為環(huán)氧樹脂模制件的部分76可拆卸的底部導(dǎo)體組件78可拆卸的底部導(dǎo)體組件80可拆卸的底部導(dǎo)體組件82電容分壓器84電容分壓器86電容分壓器88第一鐘形導(dǎo)電元件90第二鐘形導(dǎo)電元件92地94長形絕緣元件96導(dǎo)電環(huán)98第二電壓100一定數(shù)量的接地導(dǎo)體102印刷電路板(PCB)104電連接器106電連接器108Rogowski線圈組件110輸出112導(dǎo)體114寄生電源116輸出118長形絕緣元件120/r^V 丄山 鬼l而122相對(duì)的第二端124第一導(dǎo)電環(huán)元件126導(dǎo)體128導(dǎo)體130第二導(dǎo)電環(huán)元件132電壓134PCB[0135]136導(dǎo)體138導(dǎo)體140Rogowski線圈組件142輸出144寄生電源146輸出148第一導(dǎo)電環(huán)狀元件150第一導(dǎo)電環(huán)狀元件152導(dǎo)體153導(dǎo)體154導(dǎo)體156導(dǎo)體158電流傳感器，如線圈160寄生電源162輸出164PCB165導(dǎo)體170電路斷續(xù)器，如中壓真空斷路器172電路斷續(xù)器殼體174獨(dú)立的極176獨(dú)立的極178獨(dú)立的極180可分離觸頭182聯(lián)動(dòng)裝置184操作機(jī)構(gòu)
權(quán)利要求一種中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，包括電路斷續(xù)器殼體(172)；多個(gè)極(174、176、178)，每個(gè)所述極都包括特性，每個(gè)所述極都包括被封裝的極單元(2；2’)，所述被封裝的極單元包括第一單元(8)，包括第一導(dǎo)體(10)，第二導(dǎo)體(12)，電連接在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的真空斷續(xù)器(14)，和容納所述真空斷續(xù)器的第一殼體(16)，可拆卸的第二單元(18)，包括第三導(dǎo)體(20)，第四導(dǎo)體(22)，該第四導(dǎo)體包括電連接到所述第三導(dǎo)體的第一部分(24)和可拆卸地電連接到所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之一的第二部分(26)，構(gòu)造成感測(cè)所述特性的電子裝置(4；6；82；84；86)，以及封裝所述第三導(dǎo)體、所述第四導(dǎo)體的第一部分和所述電子裝置的第二絕緣殼體(28)；和構(gòu)造成打開和閉合各個(gè)所述極的真空斷續(xù)器的操作機(jī)構(gòu)(184)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述第二導(dǎo)體位于所述第一導(dǎo)體下方；并且所述第四導(dǎo)體的第二部分可拆卸地電連接到所述第二導(dǎo)體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述特性包括所述第二導(dǎo)體的電壓；并且所述電子裝置(82 ;84 ;86)構(gòu)造成感測(cè)所述電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電壓是線路電壓；并且所述電子裝置構(gòu)造成感測(cè)所述線路電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電壓是負(fù)載電壓；并且所述電子裝置構(gòu)造成感測(cè)所述負(fù)載電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電子裝置是包括構(gòu)造成感測(cè)所述電壓的電容分壓器(82 ;84 ;86)的電壓傳感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電壓是第一電壓；其中所述電容分壓器(82)包括電連接到所述第二導(dǎo)體的第一鐘形導(dǎo)電元件(88)、電連接到地(92)的第二鐘形導(dǎo)電元件(90)、設(shè)置在所述第一和第二鐘形導(dǎo)電元件之間的長形絕緣元件(94)以及圍繞所述長形絕緣元件布置在所述第一和第二鐘形導(dǎo)電元件之間的導(dǎo)電環(huán)(96)，所述導(dǎo)電環(huán)和所述第二鐘形導(dǎo)電元件輸出第二電壓(98)，該第二電壓顯著小于所述第一電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電壓是第一電壓；其中所述電容分壓器(84)包括具有與所述第二導(dǎo)體接合的第一端(120)和相對(duì)的第二端(122)的長形絕緣元件(118)、圍繞所述長形絕緣元件設(shè)置并電連接到地的第一導(dǎo)電環(huán)元件(124)、圍繞所述長形絕緣元件設(shè)置并且離開其第一端和所述第一導(dǎo)電環(huán)元件且位于其第一端和所述第一導(dǎo)電環(huán)元件之間的第二導(dǎo)電環(huán)元件(130)，所述第一和第二導(dǎo)電環(huán)元件輸出第二電壓(132)，該第二電壓顯著小于所述第一電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電壓是第一電壓；其中所述電容分壓器(86)包括圍繞所述第二導(dǎo)體并與所述第二導(dǎo)體隔開的第一導(dǎo)電環(huán)狀元件(148)和圍繞所述第一導(dǎo)電環(huán)狀元件并與所述第一導(dǎo)電環(huán)狀元件隔開的第二導(dǎo)電環(huán)狀元件(150)，所述第二導(dǎo)電環(huán)狀元件電連接到地(92)，所述第一和第二導(dǎo)電環(huán)狀元件至少大致同心并且輸出第二電壓(98)，該第二電壓顯著小于所述第一電壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述特性還包括所述第二導(dǎo)體的電流；其中所述第二導(dǎo)電環(huán)狀元件包括大致為U形的截面；并且所述電子裝置的一部分是圍繞所述第二導(dǎo)體并與所述第二導(dǎo)體隔開的線圈(158)，所述線圈設(shè)置在所述第二導(dǎo)電環(huán)狀元件的大致為U形的截面內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述特性是在所述第二導(dǎo)體中流動(dòng)的電流；并且所述電子裝置(4)構(gòu)造成感測(cè)所述電流。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電流是負(fù)載電流；并且所述電子裝置構(gòu)造成感測(cè)所述負(fù)載電流。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電子裝置是Rogowski線圈(4);其中所述第三導(dǎo)體是大致為筒形的、包括端部(48)的導(dǎo)體(20);其中所述Rogowski線圈包括圍繞所述大致為筒形的導(dǎo)體設(shè)置在其端部附近的大致為圓形的開口(49);并且所述第四導(dǎo)體從所述大致為筒形的導(dǎo)體的端部設(shè)置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述特性是所述第二導(dǎo)體的溫度；并且所述電子裝置(6)構(gòu)造成感測(cè)所述溫度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述第三導(dǎo)體是包括大致為筒形的長表面的大致為筒形的導(dǎo)體(20);并且所述電子裝置設(shè)置在所述大致為筒形的導(dǎo)體的大致為筒形的長表面附近。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述特性是所述第二導(dǎo)體的局部放電；并且所述電子裝置(82)構(gòu)造成感測(cè)所述局部放電。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的中壓電路斷續(xù)器，其特征在于，所述電子裝置是包括構(gòu)造成感測(cè)所述電壓的電容分壓器(82)的電壓傳感器；其中所述電壓是第一電壓；其中所述電容分壓器包括電連接到所述第二導(dǎo)體的第一鐘形導(dǎo)電元件(88)、電連接到地(92)的第二鐘形導(dǎo)電元件(90)、設(shè)置在所述第一和第二鐘形導(dǎo)電元件之間的長形絕緣元件(94)以及圍繞所述長形絕緣元件布置在所述第一和第二鐘形導(dǎo)電元件之間的導(dǎo)電環(huán)(96)，所述導(dǎo)電環(huán)和所述第二鐘形導(dǎo)電元件輸出第二電壓(98)，該第二電壓顯著小于所述第一 電壓。
18. —種包括特性的被封裝的極單元，其特征在于，所述被封裝的極單元包括第一單元(8)，包括:第一導(dǎo)體(10)，第二導(dǎo)體(12)，電連接在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的真空斷續(xù)器(14)，禾口容納所述真空斷續(xù)器的第一殼體(16);以及可拆卸的第二單元(1S)，包括第三導(dǎo)體(20)，第四導(dǎo)體(22)，該第四導(dǎo)體包括電連接到所述第三導(dǎo)體的第一部分(24)和可拆卸地電連接到所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之一的第二部分(26)，構(gòu)造成感測(cè)所述特性的電子裝置(4 ;6 ;82 ;84 ;86)，以及封裝所述第三導(dǎo)體、所述第四導(dǎo)體的第一部分和所述電子裝置的第二絕緣殼體(28)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的被封裝的極單元，其特征在于，所述第二導(dǎo)體位于所述第一導(dǎo)體下方；并且所述第四導(dǎo)體的第二部分可拆卸地電連接到所述第二導(dǎo)體。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的被封裝的極單元，其特征在于，所述電子裝置從包括電流傳感器(4)、溫度傳感器(6)、局部放電傳感器(82)和電壓傳感器(82 ;84 ;86)的組中選出。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的被封裝的極單元，其特征在于，所述真空斷續(xù)器包括上導(dǎo)體(30)和下導(dǎo)體(32);其中所述第一導(dǎo)體電連接到所述上導(dǎo)體；其中所述第二導(dǎo)體電連接到所述下導(dǎo)體；并且其中所述第四導(dǎo)體的第二部可拆卸地電連接和機(jī)械連接到所述第二導(dǎo)體。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的被封裝的極單元，其特征在于，所述第一殼體是封裝所述真空斷續(xù)器的絕緣殼體(16)。
23. —種包括特性的被封裝極單元導(dǎo)體組件，其特征在于，所述被封裝極單元導(dǎo)體組件包括第一導(dǎo)體(20);電連接到所述第一導(dǎo)體的第二導(dǎo)體(22)，所述第二導(dǎo)體構(gòu)造成可拆卸地電連接到電路斷續(xù)器(170)的極單元(2 ;2');構(gòu)造成感測(cè)所述特性的電子裝置(4 ;6 ;82 ;84 ;86);以及封裝所述第一導(dǎo)體和所述電子裝置的絕緣殼體(28)，所述絕緣殼體構(gòu)造成與一定數(shù)量的其它被封裝極單元導(dǎo)體組件(18) —起相對(duì)于所述電路斷續(xù)器被安裝。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的被封裝極單元導(dǎo)體組件，其特征在于，所述電子裝置從包括電流傳感器(4)、溫度傳感器(6)、局部放電傳感器(82)和電壓傳感器(82 ;84 ;86)的組中選出。
專利摘要本實(shí)用新型涉及被封裝極單元導(dǎo)體組件和包括該組件的中壓電路斷續(xù)器。中壓電路斷續(xù)器(170)包括電路斷續(xù)器殼體和多個(gè)極。每個(gè)極都包括被封裝的極單元。被封裝的極單元包括具有第一導(dǎo)體(10)、第二導(dǎo)體(12)、電連接在第一與第二導(dǎo)體之間的真空斷續(xù)器(14)和容納真空斷續(xù)器的第一殼催(16)的第一單元(8)?？刹鹦兜牡诙卧?18)包括第三導(dǎo)體(20)、具有電連接到第三導(dǎo)體的第一部分和可拆卸地電連接到第一和第二導(dǎo)體之一的第二部分的第四導(dǎo)體(22)、構(gòu)造成感測(cè)極特性的電子裝置及封裝第三導(dǎo)體、第四導(dǎo)體的第一部分和電子裝置的第二絕緣殼體(28)。操作機(jī)構(gòu)(184)構(gòu)造成打開和閉合各個(gè)極的真空斷續(xù)器。
文檔編號(hào)H01H33/66GK201490078SQ20092000580
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月7日
發(fā)明者J·J·本克, S·Z·陳, X·周, Z·R·詹金斯 申請(qǐng)人:伊頓公司